RU2427662C2 - High strength welded steel pipe for pipeline possessing excellent low temperature ductility and procedure for its fabrication - Google Patents

High strength welded steel pipe for pipeline possessing excellent low temperature ductility and procedure for its fabrication Download PDF

Info

Publication number
RU2427662C2
RU2427662C2 RU2009124893/02A RU2009124893A RU2427662C2 RU 2427662 C2 RU2427662 C2 RU 2427662C2 RU 2009124893/02 A RU2009124893/02 A RU 2009124893/02A RU 2009124893 A RU2009124893 A RU 2009124893A RU 2427662 C2 RU2427662 C2 RU 2427662C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
steel
less
sheet
steel pipe
content
Prior art date
Application number
RU2009124893/02A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2009124893A (en
Inventor
Такуя ХАРА (JP)
Такуя ХАРА
Хитоси АСАХИ (JP)
Хитоси АСАХИ
Original Assignee
Ниппон Стил Корпорейшн
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ниппон Стил Корпорейшн filed Critical Ниппон Стил Корпорейшн
Publication of RU2009124893A publication Critical patent/RU2009124893A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2427662C2 publication Critical patent/RU2427662C2/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00Arc welding or cutting
    • B23K9/02Seam welding; Backing means; Inserts
    • B23K9/028Seam welding; Backing means; Inserts for curved planar seams
    • B23K9/0282Seam welding; Backing means; Inserts for curved planar seams for welding tube sections
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00Arc welding or cutting
    • B23K9/02Seam welding; Backing means; Inserts
    • B23K9/028Seam welding; Backing means; Inserts for curved planar seams
    • B23K9/0282Seam welding; Backing means; Inserts for curved planar seams for welding tube sections
    • B23K9/0284Seam welding; Backing means; Inserts for curved planar seams for welding tube sections with an electrode working inside the tube
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00Arc welding or cutting
    • B23K9/18Submerged-arc welding
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/02Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
    • C21D8/0221Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips characterised by the working steps
    • C21D8/0226Hot rolling
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/02Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
    • C21D8/0247Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips characterised by the heat treatment
    • C21D8/0263Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips characterised by the heat treatment following hot rolling
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/06Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of rods or wires
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/10Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of tubular bodies
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/10Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of tubular bodies
    • C21D8/105Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of tubular bodies of ferrous alloys
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/08Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for tubular bodies or pipes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/08Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for tubular bodies or pipes
    • C21D9/085Cooling or quenching
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/50Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for welded joints
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/002Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing In, Mg, or other elements not provided for in one single group C22C38/001 - C22C38/60
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/005Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing rare earths, i.e. Sc, Y, Lanthanides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/02Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing silicon
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/04Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing manganese
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/06Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing aluminium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/14Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing titanium or zirconium
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2101/00Articles made by soldering, welding or cutting
    • B23K2101/04Tubular or hollow articles
    • B23K2101/06Tubes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2103/00Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/02Iron or ferrous alloys
    • B23K2103/04Steel or steel alloys
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D2211/00Microstructure comprising significant phases
    • C21D2211/002Bainite
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D2211/00Microstructure comprising significant phases
    • C21D2211/004Dispersions; Precipitations
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D2211/00Microstructure comprising significant phases
    • C21D2211/005Ferrite
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/12All metal or with adjacent metals
    • Y10T428/12292Workpiece with longitudinal passageway or stopweld material [e.g., for tubular stock, etc.]
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/12All metal or with adjacent metals
    • Y10T428/12493Composite; i.e., plural, adjacent, spatially distinct metal components [e.g., layers, joint, etc.]
    • Y10T428/12639Adjacent, identical composition, components
    • Y10T428/12646Group VIII or IB metal-base
    • Y10T428/12653Fe, containing 0.01-1.7% carbon [i.e., steel]
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/12All metal or with adjacent metals
    • Y10T428/12493Composite; i.e., plural, adjacent, spatially distinct metal components [e.g., layers, joint, etc.]
    • Y10T428/12771Transition metal-base component
    • Y10T428/12861Group VIII or IB metal-base component
    • Y10T428/12951Fe-base component
    • Y10T428/12958Next to Fe-base component
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/12All metal or with adjacent metals
    • Y10T428/12493Composite; i.e., plural, adjacent, spatially distinct metal components [e.g., layers, joint, etc.]
    • Y10T428/12771Transition metal-base component
    • Y10T428/12861Group VIII or IB metal-base component
    • Y10T428/12951Fe-base component
    • Y10T428/12958Next to Fe-base component
    • Y10T428/12965Both containing 0.01-1.7% carbon [i.e., steel]
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/12All metal or with adjacent metals
    • Y10T428/12493Composite; i.e., plural, adjacent, spatially distinct metal components [e.g., layers, joint, etc.]
    • Y10T428/12771Transition metal-base component
    • Y10T428/12861Group VIII or IB metal-base component
    • Y10T428/12951Fe-base component
    • Y10T428/12972Containing 0.01-1.7% carbon [i.e., steel]

Abstract

FIELD: metallurgy.
SUBSTANCE: in process of steel production it is preliminary deoxidised with Si and Mn, further there is introduced Ti for obtaining composition of steel containing wt %: C from 0.010 to 0.050, Si from 0.01 to 0.50, Mn from 0.50 to 2.00, S from 0.0001 to 0.0050, Ti from 0.003 to 0.030, O from 0.0001 to 0.0080, B from 0.0003 to 0.0030, P 0.050 or less, Al 0.020 or less, Mo to less, than 0.10, when required, one or more from Cu from 0.05 to 1.50, Ni from 0.05 to 5.00, Cr from 0.02 to 1.50, V from 0.010 to 0.100, Nb from 0.001 to 0.200, Zr from 0.0001 to 0.0500, Ta from 0.0001 to 0.0500, Mg from 0.0001 to 0.0100, Ca from 0.0001 to 0.0050, REM 0.0001 to 0.0050, Y from 0.0001 to 0.0050, Hf from 0.0001 to 0.0050, Re from 0.0001 to 0.0050, W from 0.01 to 0.50, iron and unavoidable impurities - the rest. Produced steel is cast into a slab which is heated to temperature 1000°C or higher. The slab is hot rolled to sheet at relative reduction 2.5 or more in the region of temperatures preceding crystallisation corresponding to 900°C or lower. Further, there is performed water cooling stopped at temperature 600°C or lower. The produces sheet is formed into a pipe and butt sections are seam welded on internal and external surfaces. structure of the steel sheet consists of polygonal ferrite occupying 20 % of area or less and bainite occupying 80 % of area or more. Also, actual dimension of a grain in basic material of steel amounts to 20 mcm or less, while actual dimension of a grain in a zone of thermal influence at welding is 150 mcm or less.
EFFECT: high strength and excellent low temperature ductility of steel.
13 cl, 1 dwg, 4 tbl, 1 ex

Description

Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION

Настоящее изобретение относится к высокопрочной сварной стальной трубе для трубопровода, обладающей превосходной низкотемпературной вязкостью и пригодной для трубопровода, транспортирующего сырую нефть и природный газ.The present invention relates to a high strength welded steel pipe for a pipeline having excellent low temperature viscosity and suitable for a pipeline transporting crude oil and natural gas.

Уровень техникиState of the art

В связи с тем что стальная труба для трубопровода, используемого в магистральных линиях, имеет существенное значение, как и способы транспортировки сырой нефти, природного газа и других материалов по трубопроводу на большие расстояния, для трубопровода была предложена высокопрочная стальная труба с высокой вязкостью (например, Патентный документ 1). В настоящее время для трубопровода используют стальную трубу, изготовленную в соответствии со стандартом Х70 Американского Института Нефти (АИН) (предел прочности 564 МПа или выше), или стальную трубу с более высокой категорией прочности, вплоть до Х80 (предел прочности 620 МПа или выше), но с целью повышения эффективности транспортировки сырой нефти и природного газа были проведены исследования, связанные с увеличением внутреннего давления в трубопроводах. Наряду с этим, для трубопровода требуется высокопрочная стальная труба с категорией прочности Х70 или выше или, более того, с категорией прочности Х80 или выше, имеющая предел прочности 600 МПа или выше, чтобы дополнительно повысить прочность и увеличить толщину трубы.Due to the fact that the steel pipe for the pipeline used in the main lines is essential, as well as the methods of transporting crude oil, natural gas and other materials through the pipeline over long distances, a high-strength steel pipe with a high viscosity was proposed for the pipeline (for example, Patent Document 1). Currently, a steel pipe manufactured in accordance with the American Institute of Petroleum (AIN) X70 standard (tensile strength 564 MPa or higher) or a steel pipe with a higher strength category, up to X80 (tensile strength 620 MPa or higher), is used for the pipeline. but, in order to increase the efficiency of transportation of crude oil and natural gas, studies have been conducted related to an increase in internal pressure in pipelines. In addition, the pipeline requires a high-strength steel pipe with a strength category of X70 or higher or, moreover, with a strength category of X80 or higher, having a tensile strength of 600 MPa or higher, to further increase the strength and increase the thickness of the pipe.

Если говорить о более высокой прочности, то, к примеру, при использовании в трубопроводе труб с категорией прочности X120, имеющих предел прочности 900 МПа или выше, имеется возможность повысить внутреннее давление в трубопроводе, т.е. повысить давление сырой нефти или природного газа приблизительно вдвое по сравнению с трубопроводом, в котором используются трубы с категорией прочности Х65, благодаря чему становится возможным транспортировать приблизительно удвоенное количество сырой нефти или природного газа. Кроме того, если повысить прочность трубопровода и увеличить сопротивление внутреннему напору, то становится возможным сократить затраты на материал, транспортные расходы и затраты на сварку на месте, в то время как, если увеличивать толщину трубопровода, могут значительно возрасти затраты, связанные с прокладкой трубопровода.If we talk about higher strength, then, for example, when using pipes with a strength category X120 in the pipeline with a tensile strength of 900 MPa or higher, it is possible to increase the internal pressure in the pipeline, i.e. increase the pressure of crude oil or natural gas by about half compared with a pipeline that uses pipes with strength category X65, making it possible to transport approximately twice the amount of crude oil or natural gas. In addition, if you increase the strength of the pipeline and increase the resistance to internal pressure, it becomes possible to reduce the cost of material, transportation costs and the cost of welding in place, while if you increase the thickness of the pipeline, the costs associated with laying the pipeline can significantly increase.

Кроме того, трубопровод должен обладать превосходной низкотемпературной вязкостью, поскольку его прокладка часто ведется в холодных регионах. К тому же, во время прокладки трубопровода концы труб соединяют вместе, в связи с чем также требуется превосходная локальная свариваемость. Предложена, например, в японской патентной публикации JP (А) №2004-52104 стальная труба с категорией прочности X120 для трубопровода, соответствующая таким требованиям, и с более высокой прочностью по сравнению со стальной трубой для трубопровода, предложенной в японской патентной публикации JP (А) №62-4826. Микроструктура основного материала этой высокопрочной стальной трубы для трубопровода состоит, главным образом, из смеси бейнита и мартенсита. Дополнительно, для увеличения толщины трубы предложены способы изготовления толстолистовой стали со структурой металла, состоящей из мелкодисперсного бейнита, получаемой при регулируемой прокатке и регулируемом охлаждении, при этом сталь обладает хорошей прочностью и вязкостью (например, японская патентная публикация JP (А) №2000-256777, японская патентная публикация JP (А) №2004-76101 и японская патентная публикация JP (А) №2004-143509).In addition, the pipeline must have excellent low temperature viscosity, as it is often laid in cold regions. In addition, during the laying of the pipeline, the ends of the pipes are joined together, which also requires excellent local weldability. Proposed, for example, in Japanese patent publication JP (A) No. 2004-52104, a steel pipe with a strength category X120 for a pipeline that meets these requirements and with higher strength compared to a steel pipe for a pipeline proposed in Japanese patent publication JP (A ) No. 62-4826. The microstructure of the base material of this high-strength steel pipe for a pipeline consists mainly of a mixture of bainite and martensite. Additionally, to increase the thickness of the pipe, methods are proposed for manufacturing plate steel with a metal structure consisting of finely divided bainite obtained by controlled rolling and controlled cooling, while the steel has good strength and toughness (for example, Japanese patent publication JP (A) No. 2000-256777 , Japanese Patent Publication JP (A) No. 2004-76101 and Japanese Patent Publication JP (A) No. 2004-143509).

Стальную трубу для трубопровода изготавливают, придавая толстолистовой стали форму трубы в процессе UO, и, подведя края заготовки друг к другу, сваривают их роликовой сваркой. Когда требуется вязкость и надежность, как, например, для высокопрочной стальной трубы для трубопровода, вместо роликовой сварки предпочтительно применяют дуговую сварку под флюсом на внутренней и на внешней поверхностях трубы. При многократной сварке стального материала возникает проблема, связанная с тем, что зона термического влияния (называемая «ЗТВ»), структура которой огрублена в результате нагрева при первичной сварке, подвергается повторному нагреву при последующей сварке, в связи с чем вязкость падает.The steel pipe for the pipeline is made by giving the plate shape of the pipe in the UO process, and, drawing the edges of the workpiece to each other, welded them by roller welding. When viscosity and reliability are required, such as for a high-strength steel pipe for a pipeline, instead of roller welding, submerged arc welding is preferably used on the inner and outer surfaces of the pipe. When welding steel material repeatedly, a problem arises because the heat affected zone (called “HAZ”), the structure of which is coarsened as a result of heating during primary welding, is re-heated during subsequent welding, and therefore the viscosity decreases.

В качестве технологии для улучшения низкотемпературной вязкости ЗТВ высокопрочной стальной трубы для трубопровода был предложен способ, основанный на внутризеренном превращении, для получения более мелкодисперсной структуры в ЗТВ (например, японская патентная публикация JP (А) №8-325635, японская патентная публикация JP (А) №2001-355039 и японская патентная публикация JP (А) №2003-138340). В способе, предложенном в японской патентной публикации JP (А) №8-325635, происходит формирование игольчатого феррита, являющегося зародышем для кристаллизации окислов. В соответствии со способами, предложенными в японской патентной публикации JP (А) №2001-355039 и японской патентной публикации JP (А) №2003-138340, происходит формирование внутризеренного бейнита с использованием в качестве зародышей кристаллизации смеси, состоящей из включений окислов и сульфидов.As a technology for improving the low-temperature viscosity of HAZ of a high-strength steel pipe pipe, a method based on intragranular transformation has been proposed to obtain a finer grain structure in HAZ (for example, Japanese Patent Publication JP (A) No. 8-325635, Japanese Patent Publication JP (A ) No. 2001-355039 and Japanese Patent Publication JP (A) No. 2003-138340). In the method proposed in Japanese patent publication JP (A) No. 8-325635, the formation of acicular ferrite, which is the nucleus for the crystallization of oxides, occurs. In accordance with the methods proposed in Japanese Patent Publication JP (A) No. 2001-355039 and Japanese Patent Publication JP (A) No. 2003-138340, intragranular bainite is formed using a mixture consisting of oxides and sulfides as crystallization nuclei.

При повышении содержания Мо улучшается прокаливаемость большинства обычных высокопрочных стальных труб, применяемых для трубопровода, что является эффективным для повышения прочности, и образуется, главным образом, бейнитная структура металла, способствующая улучшению вязкости, но в настоящее время имеется тенденция к уменьшению содержания в стали дорогого элемента Мо. Однако при уменьшении содержания Мо несколько падает прокаливаемость и затрудняется получение внутризеренного бейнита, в связи с чем сложно обеспечить низкотемпературную вязкость ЗТВ. Однако максимальная толщина обычного высокопрочного трубопровода составляет менее 25 мм. Имеется потребность в трубопроводах с толщиной 25 мм или более либо 30 мм или более.With an increase in the Mo content, the hardenability of most conventional high-strength steel pipes used for pipelines is improved, which is effective for increasing strength, and mainly a bainitic metal structure is formed, which contributes to an increase in toughness, but currently there is a tendency to decrease the content of an expensive element in steel Mo. However, with a decrease in the Mo content, hardenability somewhat decreases and it becomes difficult to obtain intragranular bainite, and therefore it is difficult to provide a low-temperature viscosity of HAZ. However, the maximum thickness of a conventional high-strength pipeline is less than 25 mm. There is a need for pipelines with a thickness of 25 mm or more or 30 mm or more.

Раскрытие изобретенияDisclosure of invention

В настоящем изобретении предложена недорогая высокопрочная сварная стальная труба для трубопровода, обладающая превосходной низкотемпературной вязкостью, причем может быть обеспечена низкотемпературная вязкость ЗТВ, в частности, даже при ограниченном содержании Мо и предложен способ ее изготовления.The present invention provides an inexpensive high-strength welded steel pipe for piping having excellent low temperature viscosity, and low temperature viscosity of HAZ can be provided, in particular, even with a limited Mo content, and a method for its manufacture is proposed.

Для изготовления трубопровода авторы изготовили толстолистовую сталь с категорией прочности Х70 или Х80 или более, с толщиной листа 25 мм или более и пределом прочности при растяжении (ПР) 600 МПа или более. В результате было установлено, что проблемы, связанные с увеличением толщины толстолистовой стали, намного более серьезные, чем ожидалось. В частности, при регулируемой прокатке и регулируемой скорости охлаждения не обеспечивается достаточная прокатка центральной части по толщине листа, в связи с чем ее вязкость заметно падает относительно вязкости поверхностного слоя стального листа. Авторы исследовали дополнительно структуру металла в центральной части по толщине стального листа, в результате чего установили, что в центральной части по толщине листа высокопрочной толстолистовой стали для трубопровода чрезвычайно сложно создать мелкодисперсную бейнитную структуру.For the manufacture of the pipeline, the authors produced plate steel with a strength category of X70 or X80 or more, with a sheet thickness of 25 mm or more and a tensile strength (PR) of 600 MPa or more. As a result, it was found that the problems associated with the increase in plate thickness are much more serious than expected. In particular, with controlled rolling and an adjustable cooling rate, sufficient rolling of the central part over the sheet thickness is not ensured, and therefore its viscosity decreases markedly with respect to the viscosity of the surface layer of the steel sheet. The authors additionally investigated the metal structure in the central part by the thickness of the steel sheet, as a result of which it was found that it is extremely difficult to create a finely dispersed bainitic structure in the central part of the sheet thickness of high-strength plate steel.

В настоящем изобретении решены вышеуказанные проблемы и предложена недорогая толстостенная высокопрочная сварная стальная труба для трубопровода, обладающая превосходной низкотемпературной вязкостью, в которой имеется возможность ограничить содержание Мо, даже при толщине трубы 25 мм или более либо 30 мм или более, и также предложен способ ее изготовления.The present invention solved the above problems and proposed an inexpensive thick-walled high-strength welded steel pipe for piping having excellent low-temperature viscosity, in which it is possible to limit the Mo content, even with a pipe thickness of 25 mm or more or 30 mm or more, and also a method for its manufacture .

В соответствии с настоящим изобретением уменьшают содержание С и Al и вводят соответствующее количество Ti, которое способствует внутризеренному превращению, и, кроме того, для улучшения прокаливаемости добавляют соответствующее количество В, при этом регулируют параметр прокаливаемости посредством углеродного эквивалента Ceq и параметр свариваемости посредством параметра чувствительности к растрескиванию Pcm до оптимальных интервалов и создают мелкозернистую структуру основного материала и ЗТВ, содержащую, главным образом, бейнит, даже при ограниченном содержании Мо, и благодаря внутризеренному бейниту, сформированному при использовании окислов Ti в качестве зародышей кристаллизации, за счет увеличения мелкозернистости в ЗТВ, т.е. уменьшения действительного размера зерна, улучшают низкотемпературную вязкость ЗТВ, чтобы вследствие этого получить высокопрочную сварную стальную трубу для трубопровода, которая имеет увеличенную толщину. Сущность изобретения состоит в следующем.In accordance with the present invention, the content of C and Al is reduced and an appropriate amount of Ti is introduced, which promotes intragranular transformation, and in addition, an appropriate amount of B is added to improve hardenability, while the hardenability parameter is controlled by the carbon equivalent Ceq and the weldability parameter by the sensitivity parameter cracking Pcm to optimal intervals and create a fine-grained structure of the base material and HAZ, containing mainly bainite, yes e Mo content with limited and due intragranular bainite formed using oxides of Ti as nuclei of crystallization, due to increased grain size of the HAZ, i.e. reducing the actual grain size improves the low-temperature viscosity of the HAZ, so as to obtain a high-strength welded steel pipe for the pipeline, which has an increased thickness. The invention consists in the following.

(1) Высокопрочная сварная стальная труба для трубопровода, обладающая превосходной низкотемпературной вязкостью, представляющая собой стальную трубу, полученную шовной сваркой основного материала стального листа, которому придана форма трубы, причем указанный основной материал стального листа содержит следующие компоненты, в мас.%: С: от 0,010 до 0,050%, Si: от 0,01 до 0,50%, Mn: от 0,50 до 2,00%, S: от 0,0001 до 0,0050%, Ti: от 0,003 до 0,030%, О: от 0,0001 до 0,0080%, и В: от 0,0003 до 0,0030%, при предельном содержании: Р до 0.050% или менее, Al до 0,020% или менее, и Мо до менее 0,10%, и остальное: железо и неизбежные примеси, при этом значение Ceq, полученное из нижеследующей формулы 1, составляет от 0,30 до 0,53, значение Pcm, полученное из нижеследующей формулы 2, составляет от 0,10 до 0,20, и структура металла указанного основного материала стального листа состоит из полигонального феррита, занимающего 20% площади или менее, и бейнита, занимающего 80% площади или более, причем действительный размер зерна в основном материале составляет 20 мкм или менее и действительный размер зерна в зоне термического влияния сварки составляет 150 мкм или менее:(1) A high-strength welded steel pipe for a pipeline having excellent low temperature viscosity, representing a steel pipe obtained by seam welding of the base material of the steel sheet, which is given the shape of the pipe, and the specified base material of the steel sheet contains the following components, in wt.%: C: from 0.010 to 0.050%, Si: from 0.01 to 0.50%, Mn: from 0.50 to 2.00%, S: from 0.0001 to 0.0050%, Ti: from 0.003 to 0.030%, O: from 0.0001 to 0.0080%, and B: from 0.0003 to 0.0030%, with a limiting content of: P to 0.050% or less, Al to 0.020% or less, and Mo to less than 0.10 %, and the rest: jelly about and inevitable impurities, while the Ceq value obtained from the following formula 1 is from 0.30 to 0.53, the Pcm value obtained from the following formula 2 is from 0.10 to 0.20, and the metal structure of the specified base the material of the steel sheet consists of polygonal ferrite, which occupies 20% of the area or less, and bainite, which occupies 80% of the area or more, the actual grain size in the main material being 20 μm or less, and the actual grain size in the heat affected zone of the weld is 150 μm or less:

Figure 00000001
Figure 00000001

Figure 00000002
Figure 00000002

где С, Si, Mn, Ni, Cu, Cr, Мо, V и В обозначают содержание отдельных компонентов (в мас.%).where C, Si, Mn, Ni, Cu, Cr, Mo, V and B denote the content of individual components (in wt.%).

(2) Высокопрочная сварная стальная труба для трубопровода, обладающая превосходной низкотемпературной вязкостью, согласно пункту (1), характеризующаяся тем, что толщина основного материала стального листа составляет от 25 до 40 мм.(2) A high strength welded steel pipe pipe having excellent low temperature viscosity according to paragraph (1), characterized in that the thickness of the base material of the steel sheet is from 25 to 40 mm.

(3) Высокопрочная сварная стальная труба для трубопровода, обладающая низкотемпературной вязкостью, согласно пункту (1) или (2), характеризующаяся тем, что предел прочности при растяжении указанного основного материала стального листа в направлении по окружности указанной стальной трубы составляет от 600 до 800 МПа.(3) A high strength welded steel pipe pipe having a low temperature viscosity according to (1) or (2), characterized in that the tensile strength of said base material of the steel sheet in the circumferential direction of said steel pipe is from 600 to 800 MPa .

(4) Высокопрочная сварная стальная, труба для трубопровода, обладающая превосходной низкотемпературной вязкостью, согласно любому из пунктов (1)-(3), характеризующаяся тем, что указанный основной материал стального листа дополнительно содержит, в мас.%, один или оба из следующих компонентов: Cu: от 0,05 до 1,50% и Ni: от 0,05 до 5,00%.(4) High-strength welded steel pipe for piping having excellent low temperature viscosity according to any one of (1) to (3), characterized in that said base material of the steel sheet further comprises, in wt.%, One or both of the following components: Cu: from 0.05 to 1.50% and Ni: from 0.05 to 5.00%.

(5) Высокопрочная сварная стальная труба для трубопровода, обладающая превосходной низкотемпературной вязкостью, согласно любому из пунктов (1)-(4), характеризующаяся тем, что указанный основной материал стального листа дополнительно содержит, в мас.%, один или более из следующих компонентов: Cr: от 0,02 до 1.50%, V: от 0,010 до 0,100% Nb: 0,001 до 0,200%, Zr: от 0,0001 до 0,0500%, и Та: от 0,0001 до 0,0500%.(5) A high-strength welded steel pipe pipe having excellent low temperature viscosity according to any one of (1) to (4), characterized in that said base material of the steel sheet further comprises, in wt.%, One or more of the following components : Cr: 0.02 to 1.50%, V: 0.010 to 0.100% Nb: 0.001 to 0.200%, Zr: 0.0001 to 0.0500%, and Ta: 0.0001 to 0.0500%.

(6) Высокопрочная сварная стальная труба для трубопровода, согласно любому из пунктов (1)-(5), характеризующаяся тем, что указанный основной материал стального листа дополнительно содержит, в мас.%, один или более из следующих компонентов: Mg: от 0,0001 до 0,0100%, Са: от 0,0001 до 0,0050%, РЗМ: от 0,0001 до 0,0050%, Y: от 0,0001 до 0,0050%, Hf: от 0,0001 до 0,0050%, Re: от 0,0001 до 0,0050%, и W: от 0,01 до 0,50%.(6) A high strength welded steel pipe for a pipeline according to any one of (1) to (5), characterized in that said base material of the steel sheet further comprises, in wt.%, One or more of the following components: Mg: from 0 , 0001 to 0.0100%, Ca: from 0.0001 to 0.0050%, REM: from 0.0001 to 0.0050%, Y: from 0.0001 to 0.0050%, Hf: from 0.0001 up to 0.0050%, Re: from 0.0001 to 0.0050%, and W: from 0.01 to 0.50%.

(7) Высокопрочная сварная стальная труба для трубопровода, обладающая превосходной низкотемпературной вязкостью, согласно любому из пунктов (1)-(6), характеризующаяся тем, что металл сварного шва содержит, в мас.%: С: от 0,010 до 0,100%, Si: от 0,01 до 0,50%, Mn: от 1,0 до 2,0%, Al: от 0,001 до 0,100%, Ti: от 0,003 до 0,050%, и О: от 0,0001 до 0,0500%, при предельном содержании: Р до 0,010% или менее и S до 0,010% или менее, и остальное: железо и неизбежные примеси.(7) A high strength welded steel pipe pipe having excellent low temperature viscosity according to any one of (1) to (6), characterized in that the weld metal contains, in wt.%: C: from 0.010 to 0.100%, Si : 0.01 to 0.50%, Mn: 1.0 to 2.0%, Al: 0.001 to 0.100%, Ti: 0.003 to 0.050%, and O: 0.0001 to 0.0500 %, with a limiting content of: P to 0.010% or less and S to 0.010% or less, and the rest: iron and inevitable impurities.

(8) Высокопрочная сварная стальная труба для трубопровода, обладающая превосходной низкотемпературной вязкостью, согласно пункту (7), характеризующаяся тем, что указанный металл сварного шва дополнительно содержит, в мас.%, один или все следующие компоненты:(8) A high strength welded steel pipe pipe having excellent low temperature viscosity according to paragraph (7), characterized in that said weld metal further comprises, in wt.%, One or all of the following components:

Ni: от 0,2 до 3,2% иNi: 0.2 to 3.2% and

Cr+Mo+V: от 0,2 до 2,5%.Cr + Mo + V: 0.2 to 2.5%.

(9) Способ изготовления высокопрочной сварной стальной трубы для трубопровода, обладающей превосходной низкотемпературной вязкостью, характеризующийся изготовлением стали, при котором для предварительного раскисления вводят Si и Mn, потом вводят Ti, чтобы состав стали соответствовал составам, согласно любому из пунктов (1) и (4)-(6), затем сталь отливают и полученный стальной сляб подвергают горячей прокатке, далее полученному стальному листу придают форму трубы и проводят шовную сварку стыковых участков.(9) A method of manufacturing a high-strength welded steel pipe for a pipeline having excellent low temperature viscosity, characterized by the manufacture of steel, in which Si and Mn are introduced for preliminary deoxidation, then Ti is introduced so that the composition of the steel matches the compositions according to any one of (1) and ( 4) - (6), then the steel is cast and the resulting steel slab is subjected to hot rolling, then the resulting steel sheet is shaped into a pipe and seam welding of the butt sections is carried out.

(10) Способ изготовления высокопрочной сварной стальной трубы для трубопровода, обладающей превосходной низкотемпературной вязкостью, согласно пункту (9), характеризующийся тем, что указанный стальной сляб нагревают до температуры 1000°С или выше, проводят его горячую прокатку при относительном обжатии 2,5 или более в области температур, предшествующих рекристаллизации, и прекращают водяное охлаждение при температуре 600°С или ниже.(10) A method of manufacturing a high-strength welded steel pipe for a pipeline having excellent low temperature viscosity according to paragraph (9), characterized in that said steel slab is heated to a temperature of 1000 ° C or higher, it is hot rolled with a relative compression of 2.5 or more in the region of temperatures preceding recrystallization, and water cooling is stopped at a temperature of 600 ° C. or lower.

(11) Способ изготовления высокопрочной сварной стальной трубы для трубопровода, обладающей превосходной низкотемпературной вязкостью, согласно пунктам (9) или (10), характеризующийся тем, что указанному стальному листу придают форму трубы в процессе UO, стыковые участки внутренних и внешних поверхностей трубы сваривают с применением дуговой сварки под флюсом, при использовании сварной проволоки и флюса спекаемого или плавленого типа, с последующей раскаткой трубы.(11) A method of manufacturing a high-strength welded steel pipe for a pipeline having excellent low temperature viscosity according to (9) or (10), characterized in that said steel sheet is shaped into a pipe during the UO process, the butt sections of the inner and outer surfaces of the pipe are welded with application of submerged arc welding, using sintered or fused type welded wire and flux, followed by rolling of the pipe.

(12) Способ изготовления высокопрочной сварной стальной трубы для трубопровода, обладающей превосходной низкотемпературной вязкостью, согласно пункту (11), характеризующийся тем, что подводимое тепло при указанной дуговой сварке под флюсом составляет от 4,0 до 10,0 кДж/мм.(12) A method for manufacturing a high strength welded steel pipe for a pipeline having excellent low temperature viscosity according to (11), characterized in that the heat input during said submerged arc welding is from 4.0 to 10.0 kJ / mm.

(13) Способ изготовления высокопрочной сварной стальной трубы для трубопровода, обладающей превосходной низкотемпературной вязкостью, согласно любому из пунктов (9)-(12), характеризующийся тем, что зоны сварного шва подвергают термической обработке.(13) A method for manufacturing a high strength welded steel pipe for a pipeline having excellent low temperature viscosity according to any one of (9) to (12), characterized in that the weld zones are subjected to heat treatment.

(14) Способ изготовления высокопрочной сварной стальной трубы для трубопровода, обладающей превосходной низкотемпературной вязкостью, согласно пункту (13), характеризующийся тем, что зону сварного шва подвергают термической обработке в диапазоне температур от 300 до 500°С.(14) A method for manufacturing a high-strength welded steel pipe for a pipeline having excellent low temperature viscosity according to (13), characterized in that the weld zone is subjected to heat treatment in a temperature range from 300 to 500 ° C.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

На чертеже показан схематический вид структуры повторно нагретой ЗТВ.The drawing shows a schematic view of the structure of a reheated HAZ.

Осуществление изобретенияThe implementation of the invention

В настоящем изобретении предложена сварная стальная труба, изготовленная из стального материала с пониженным содержанием С и со структурой металла, подвергнутой низкотемпературному превращению и содержащей, главным образом, бейнит для улучшения вязкости, в которой, при ограничении содержания Мо, устанавливают оптимальные диапазоны параметра прокаливаемости Ceq и параметра свариваемости Pcm и для улучшения прокаливаемости добавляют В и благодаря внутризеренному бейниту, в частности, уменьшают действительный размер зерна в ЗТВ и улучшают низкотемпературную вязкость. Таким образом, основными отличительными признаками настоящего изобретения являются: снижение содержания Al, регулирование содержания кислорода и введение соответствующего количества Ti для диспергирования мелких включений, которые чрезвычайно эффективны в качестве зародышей для внутризеренного превращения в структуре основного материала стального листа, и использование их в качестве зародышей для внутризеренного превращения, чтобы уменьшить действительный размер зерна. Следует отметить, что в нижеследующем описании основной материал стального листа также будет упоминаться просто как «стальной лист», и сварная стальная труба также будет упоминаться просто как «стальная труба».The present invention provides a welded steel pipe made of a steel material with a low C content and a metal structure subjected to low-temperature transformation and containing mainly bainite to improve the viscosity, in which, while limiting the Mo content, the optimum ranges of the hardenability parameter Ceq and weldability parameter Pcm and to improve hardenability add B and due to intragrain bainite, in particular, they reduce the actual grain size in the HAZ and improve t low temperature viscosity. Thus, the main distinguishing features of the present invention are: reduction of Al content, regulation of oxygen content and the introduction of an appropriate amount of Ti to disperse small inclusions that are extremely effective as nuclei for intragranular transformation in the structure of the base material of the steel sheet, and their use as nuclei for intragranular transformation to reduce the actual grain size. It should be noted that in the following description, the base material of the steel sheet will also be referred to simply as “steel sheet”, and the welded steel pipe will also be referred to simply as “steel pipe”.

Внутризеренный бейнит в структуре ЗТВ получен при превращении внутризеренного феррита, который сформирован в результате внутризеренного превращения, происходящего в стали при высокой температуре, с использованием во время охлаждения вышеупомянутых мелких включений в качестве зародышей. Согласно настоящему изобретению установление оптимальных диапазонов параметра прокаливаемости Ceq и параметра свариваемости Pcm является чрезвычайно эффективным для формирования внутризеренного бейнита в структуре ЗТВ стальной трубы, при ограничении количества добавляемого Мо. Благодаря формированию внутризеренного бейнита значительно улучшена низкотемпературная вязкость ЗТВ. Более того, внутризеренный бейнит может также способствовать подавлению разупрочнения ЗТВ стальной трубы.Intragranular bainite in the HAZ structure was obtained by converting intragranular ferrite, which was formed as a result of intragranular transformation occurring in steel at high temperature, using the above-mentioned fine inclusions as nuclei during cooling. According to the present invention, the establishment of optimal ranges of the hardenability parameter Ceq and weldability parameter Pcm is extremely effective for the formation of intragranular bainite in the HAZ structure of a steel pipe, while limiting the amount of added Mo. Due to the formation of intragranular bainite, the low-temperature viscosity of HAZ is significantly improved. Moreover, intragranular bainite can also contribute to suppressing the softening of the HAZ of a steel pipe.

Механизм формирования внутризеренного бейнита, как полагают, состоит в следующем: окислы типа анион-вакансия могут удерживать большие количества ионов Mn. Кроме того, соединение MnS легко осаждается на окислах. Поэтому вокруг окислов и сульфидов формируются слои, обедненные Mn. Эти слои, обедненные Mn, действуют в качестве зародышей при превращении, которое происходит при нагреве стали до высокой температуры, при этом структура металла становится аустенитной, после чего сталь охлаждают. Обычно формируется внутризеренный феррит лепестковой формы. Внутризеренный феррит имеет высокую степень переохлаждения при высокой скорости охлаждения или хорошей прокаливаемости. Во время охлаждения происходит превращение внутризеренного феррита в бейнит, который становится внутризеренным бейнитом.The mechanism of the formation of intragranular bainite is believed to be as follows: anion-vacancy type oxides can retain large amounts of Mn ions. In addition, the MnS compound readily precipitates on oxides. Therefore, layers depleted of Mn are formed around oxides and sulfides. These Mn depleted layers act as nuclei in the transformation that occurs when the steel is heated to a high temperature, and the metal structure becomes austenitic, after which the steel is cooled. Usually, intragranular ferrite of a petal shape is formed. Intragrain ferrite has a high degree of subcooling at a high cooling rate or good hardenability. During cooling, intragranular ferrite is converted to bainite, which becomes intragranular bainite.

Типичными окислами типа анион-вакансия являются мелкодисперсные окислы, содержащие, главным образом, Ti. При использовании этих окислов в качестве зародышей формируется внутризеренный бейнит лепестковой формы. Затем мелкодисперсные сульфиды, главным образом, содержащие Mn, осаждаются совместно с мелкодисперсными окислами, главным образом, содержащими Ti. Следует отметить, что в зависимости от химического состава стали иногда окислы могут включать один или более из компонентов Al, Si, Mn, Cr, Mg и Са и сульфиды могут включать один или более из компонентов Са, Cu и Mg. Размер включений, формирующих зародыши для внутризеренного бейнита, может быть измерен с помощью просвечивающего электронного микроскопа (ПЭМ). Предпочтительным является размер включений в диапазоне от 0,01 до 5 мкм.Typical anion-vacancy type oxides are finely divided oxides containing mainly Ti. When these oxides are used as nuclei, intragranular bainite of the petal form is formed. Then finely dispersed sulfides, mainly containing Mn, are precipitated together with finely dispersed oxides, mainly containing Ti. It should be noted that, depending on the chemical composition of the steel, sometimes oxides may include one or more of the components Al, Si, Mn, Cr, Mg, and Ca, and sulfides may include one or more of the components Ca, Cu, and Mg. The size of the inclusions forming the nuclei for intragranular bainite can be measured using a transmission electron microscope (TEM). Preferred is the size of the inclusions in the range from 0.01 to 5 microns.

Когда в структуре ЗТВ формируется большое количество внутризеренного бейнита, смесь мартенсита и аустенита (структурная составляющая мартенсит-аустенит, называемая «МА») становится более мелкодисперсной в том месте, где начинается разрушение, в связи с чем низкотемпературная вязкость значительно повышается. Если уменьшать содержание С до 0,05% или менее и диспергировать мелкие включения, при формировании внутризеренного бейнита становится мельче внутризеренная структура, и участок излома при испытании на ударную вязкость по Шарпи, т.е. действительный размер зерна, также становится меньше. Кроме того, внутризеренный бейнит является более прочным по сравнению с внутризеренным ферритом, в связи с чем формирование внутризеренного бейнита может подавить разупрочнение ЗТВ.When a large amount of intragranular bainite is formed in the HAZ structure, the mixture of martensite and austenite (the structural component of martensite-austenite, called “MA”) becomes finely dispersed in the place where the destruction begins, and therefore the low-temperature viscosity increases significantly. If the C content is reduced to 0.05% or less and fine inclusions are dispersed, during the formation of intragranular bainite, the intragranular structure becomes finer and the fracture portion during Charpy impact testing, i.e. actual grain size also becomes smaller. In addition, intragranular bainite is more durable than intragranular ferrite, and therefore the formation of intragranular bainite can suppress the softening of the HAZ.

В центральной части по толщине высокопрочной сварной стальной трубы для трубопровода в ЗТВ (около участка 1/2 толщины, называемого «участок 1/2t») грубая смесь МА, как показано схематично на фиг.1, присутствует в структуре вдоль старых границ зерна аустенита повторно нагретой ЗТВ и становится местом начала разрушения, при этом иногда снижается вязкость. На фиг.1 цифрой 1 обозначена повторно нагретая ЗТВ, цифрой 2 обозначена смесь мартенсита и аустенита и цифрой 3 обозначена старая граница зерна аустенита. «Повторно нагретая ЗТВ» представляет собой участок металла сварного шва и ЗТВ около линии оплавления при предшествующей сварке, повторно нагреваемый при последующей сварке. В зависимости от подводимого тепла во время сварки ЗТВ может несколько изменяться в размерах, однако обычно она представляет собой участок в пределах 10 мм от линии оплавления. Если на испытательных образцах выполняют надрезы, например, на расстоянии 1 мм или 2 мм от линии оплавления, то при испытании на ударную вязкость по Шарпи при температуре -40°С поглощенная энергия иногда становится меньше 50 Дж.In the central part of the thickness of the high-strength welded steel pipe for the pipeline in the HAZ (near the 1/2 thickness section, called the “1/2 section”), the coarse MA mixture, as shown schematically in FIG. 1, is re-present in the structure along the old austenite grain boundaries heated HAZ and becomes the starting point of fracture, while viscosity sometimes decreases. In figure 1, numeral 1 denotes the reheated HAZ, numeral 2 denotes a mixture of martensite and austenite, and numeral 3 denotes the old grain boundary of austenite. “Reheated HAZ” is a section of the weld metal and HAZ near the fusion line in the previous welding, reheated in the subsequent welding. Depending on the heat input during the welding, the HAZ may vary somewhat in size, however, usually it is a section within 10 mm of the reflow line. If cuts are made on test samples, for example, at a distance of 1 mm or 2 mm from the reflow line, then when tested for Charpy impact strength at a temperature of -40 ° C, the absorbed energy sometimes becomes less than 50 J.

Авторы провели интенсивные исследования с целью изучения низкотемпературной вязкости основного материала стального листа и ЗТВ сварной стальной трубы и в результате обнаружили следующее. Для формирования внутризеренного бейнита в структуре ЗТВ эффективны, главным образом, мелкодисперсные окислы Ti, сложные окислы и сложные сульфиды, и, кроме того, они также являются полезными для уменьшения действительного размера зерна основного материала. Благодаря этому, действительный размер зерна в структуре ЗТВ может составлять 150 мкм или менее и действительный размер зерна в структуре основного материала стального листа может составлять 20 мкм или менее.The authors conducted intensive research to study the low temperature viscosity of the main material of the steel sheet and HAZ of a welded steel pipe and as a result found the following. For the formation of intragranular bainite in the HAZ structure, mainly finely dispersed Ti oxides, complex oxides and complex sulfides are effective, and, in addition, they are also useful for reducing the actual grain size of the base material. Due to this, the actual grain size in the HAZ structure may be 150 μm or less and the actual grain size in the structure of the base material of the steel sheet may be 20 μm or less.

Кроме того, если при ограничении содержания Мо до менее 0,10% установить параметр прокаливаемости посредством углеродного эквивалента Ceq от 0,30 до 0,53 и установить параметр свариваемости посредством параметра чувствительности к растрескиванию Pcm от 0,10 до 0,20, то феррит в структуре основного материала стального листа будет занимать 20% площади или менее, а бейнит будет занимать 80% площади или более, и внутризеренная структура в ЗТВ в результате превращения становится внутризеренным бейнитом. Благодаря этому, предел прочности сварного соединения, выполненного шовной сваркой, достигает 600 МПа или более.In addition, if, when the Mo content is limited to less than 0.10%, the hardenability parameter is set using the carbon equivalent of Ceq from 0.30 to 0.53 and the weldability parameter is set using the cracking sensitivity parameter Pcm from 0.10 to 0.20, then ferrite in the structure of the main material of the steel sheet will occupy 20% of the area or less, and bainite will occupy 80% of the area or more, and the intragranular structure in the HAZ as a result of transformation becomes intragranular bainite. Due to this, the tensile strength of a welded joint made by seam welding reaches 600 MPa or more.

В частности, если лист имеет толщину 25 мм или более либо 30 мм или более, вязкость участка 1/2t основного материала стального листа иногда падает, но структуру основного материала стального листа можно сделать более мелкодисперсной, т.е. уменьшить действительный размер зерна, благодаря, главным образом, мелкодисперсным окислам Ti, сложным окислам и сложным сульфидам. Причина, как полагают, состоит в следующем. Во-первых, когда прокатка выполнена в области температур, предшествующих рекристаллизации, то это способствует превращению на обычных границах зерна, в связи с чем внутризеренное превращение на окислах, сложных окислах и сложных сульфидах становится затруднительным. Как полагают, это происходит потому, что если в результате прокатки размер зерна становится меньше, чем размер зерна, получаемый при внутризеренном превращении, то скорость роста бейнита, сформированного из зародышей на границах зерна, становится слишком большой. Таким образом, считается, что до внутризеренного превращения прекращается превращение на границах зерна, являясь завершенным.In particular, if the sheet has a thickness of 25 mm or more or 30 mm or more, the viscosity of the 1 / 2t portion of the base material of the steel sheet sometimes drops, but the structure of the base material of the steel sheet can be made finer, i.e. reduce the actual grain size due mainly to finely divided Ti oxides, complex oxides and complex sulfides. The reason is believed to be as follows. Firstly, when rolling is performed in the temperature range preceding recrystallization, this promotes the transformation at ordinary grain boundaries, and therefore the intragranular transformation on oxides, complex oxides and complex sulfides becomes difficult. It is believed that this is because if, as a result of rolling, the grain size becomes smaller than the grain size obtained by intragranular transformation, then the growth rate of bainite formed from the nuclei at the grain boundaries becomes too large. Thus, it is believed that before the intragranular transformation, the transformation at the grain boundaries ceases, being completed.

С другой стороны, когда относительное обжатие в области температур, предшествующих рекристаллизации, недостаточно, размер зерна увеличивается, в частности, в центральной части по толщине листа, в связи с чем рост бейнита, сформированного на границе зерна, также замедляется. Поэтому считается, что действительный размер зерна уменьшается в результате внутризеренного превращения, главным образом на окислах Ti, сложных окислах и сложных сульфидах. Более того, считается, что мелкодисперсные окислы действуют в качестве скрепляющих частиц и подавляют рост кристаллических зерен, что является также действенным для уменьшения действительного размера зерна в структуре основного материала стального листа.On the other hand, when the relative compression in the temperature range preceding recrystallization is insufficient, the grain size increases, in particular, in the central part along the sheet thickness, and therefore the growth of bainite formed at the grain boundary also slows down. Therefore, it is believed that the actual grain size decreases as a result of intragranular transformation, mainly on Ti oxides, complex oxides and complex sulfides. Moreover, it is believed that finely dispersed oxides act as bonding particles and inhibit the growth of crystalline grains, which is also effective in reducing the actual grain size in the structure of the base material of the steel sheet.

Согласно настоящему изобретению, в частности, даже, если толщина листа составляет 25 мм или более, можно добиться того, чтобы действительный размер зерна основного материала стального листа составлял 20 мкм или менее. Добиваясь того, чтобы в структуре стального листа полигональный феррит занимал 20% площади или менее и бейнит занимал 80% площади или более, при испытании образца на ударную вязкость по Шарли при температуре -40°С, вырезанного близко от поверхности, т.е. на расстоянии около от 2 до 12 мм от поверхности стального материала, можно получить поглощенную энергию 200 Дж или более. Поглощенная энергия при испытании образца на ударную вязкость по Шарпи, вырезанного из участка 1/2t, т.е., по существу, из центра по толщине листа, может составлять 100 Дж или более.According to the present invention, in particular, even if the sheet thickness is 25 mm or more, it is possible to achieve that the actual grain size of the base material of the steel sheet is 20 μm or less. In order to ensure that polygonal ferrite in the structure of the steel sheet occupies 20% of the area or less and bainite occupies 80% of the area or more, when testing the specimen for Charlie impact strength at a temperature of -40 ° C, cut close to the surface, i.e. at a distance of about 2 to 12 mm from the surface of the steel material, absorbed energy of 200 J or more can be obtained. The absorbed energy when testing a Charpy impact specimen cut from a 1 / 2t section, i.e., essentially from the center of the sheet thickness, can be 100 J or more.

В настоящем изобретении контроль содержания кислорода при производстве стали чрезвычайно важен для формирования, главным образом, мелкодисперсных окислов Ti, сложных окислов и сложных сульфидов. В частности, при регулировании химического состава стали необходимо для предварительного раскисления вводить Si и Mn в количестве, находящемся в вышеупомянутом диапазоне, затем вводить Ti. Концентрация кислорода в стали при введении Ti предпочтительно составляет от 0,001 до 0,003%. Благодаря этому, имеется возможность диспергировать окислы Ti, в частности Ti2O3, с получением размера зерна от 0,01 до 10 мкм в количестве, составляющем от 10 до 1000/мм2 на площади 1 мкм2. В результате этого стимулируется внутризеренное превращение и структура основного материала стального листа и структура в ЗТВ сварной стальной трубы становится более мелкозернистой, т.е. действительный размер зерна уменьшается.In the present invention, controlling oxygen content in steel production is extremely important for the formation of mainly finely divided Ti oxides, complex oxides and complex sulfides. In particular, when adjusting the chemical composition of steel, it is necessary for preliminary deoxidation to introduce Si and Mn in an amount in the above range, then to introduce Ti. The oxygen concentration in the steel upon introduction of Ti is preferably from 0.001 to 0.003%. Due to this, it is possible to disperse Ti oxides, in particular Ti 2 O 3 , to obtain a grain size of from 0.01 to 10 μm in an amount of 10 to 1000 / mm 2 over an area of 1 μm 2 . As a result, intragranular transformation and the structure of the main material of the steel sheet are stimulated, and the structure in the HAZ of the welded steel pipe becomes finer, i.e. actual grain size is reduced.

Регулируя химический состав при таком процессе производства стали, проводя горячую прокатку стального сляба и добиваясь относительного обжатия 2,5 или более, предпочтительно 3,0 или более, в интервале температур от 900°С до конца прокатки, имеется возможность получить действительный размер зерна в структуре основного материала стального листа 20 мкм или менее.By adjusting the chemical composition during such a process of steel production, hot rolling a steel slab and achieving a relative compression of 2.5 or more, preferably 3.0 or more, in the temperature range from 900 ° C to the end of rolling, it is possible to obtain the actual grain size in the structure the base material of the steel sheet is 20 microns or less.

В качестве действительного размера зерна принимают значение, которое получено при изображении структуры при обратном рассеянии электронов с помощью преобразования области, окруженной границами, имеющими разориентацию кристаллов, составляющую 15° или более, в круг эквивалентного диаметра. Более того, «полигональный феррит» выглядит как белые структуры в виде скоплений, не включающие грубый цементит, МА или другие грубые отложения в зернах, наблюдаемые в структуре под оптическим микроскопом. Структура основного материала стального листа, наблюдаемая под оптическим микроскопом, содержит полигональный феррит и бейнит, и остальное, иногда включающее мартенсит, остаточный аустенит и МА.The actual grain size is taken to be the value obtained by imaging the structure during backscattering of electrons by transforming a region surrounded by boundaries having a crystal disorientation of 15 ° or more into a circle of equivalent diameter. Moreover, “polygonal ferrite” looks like white structures in the form of clusters that do not include coarse cementite, MA, or other coarse grains observed in the structure under an optical microscope. The structure of the main material of the steel sheet, observed under an optical microscope, contains polygonal ferrite and bainite, and the rest, sometimes including martensite, residual austenite, and MA.

В настоящем изобретении бейнит определен как структура, при формировании которой карбиды осаждаются между пластинками или скоплениями феррита либо карбиды осаждаются на пластинках. Кроме того, мартенсит является структурой, при формировании которой карбиды не осаждаются между пластинками или на пластинках. Остаточный аустенит является аустенитом, сформированным при высокой температуре, который сохраняется в структуре основного материала стального листа или сварной стальной трубы.In the present invention, bainite is defined as a structure during the formation of which carbides are deposited between plates or clusters of ferrite or carbides are deposited on plates. In addition, martensite is a structure during the formation of which carbides do not precipitate between plates or on plates. Residual austenite is austenite formed at high temperature, which is retained in the structure of the base material of a steel sheet or welded steel pipe.

Далее, благодаря термической обработке зоны сварки, грубая смесь МА, сформированная вдоль старых границ зерна аустенита ЗТВ, распадается на мелкодисперсный цементит, благодаря чему повышается низкотемпературная вязкость. В результате этого на соответствующем участке 1/2t листа или на соответствующем участке +1 мм от него, повышается низкотемпературная вязкость. Например, если нагревать зону сварки до температуры в диапазоне от 300 до 500°С, то при испытании на ударную вязкость по Шарпи при низкой температуре -40°С образца с V-образным надрезом поглощенная энергия может составлять 50 Дж или более. Поэтому материал, применяемый при чрезвычайно низкой температуре -40°С или ниже, в структуре которого сформирован внутризеренный бейнит, предпочтительно дополнительно подвергать термической обработке для получения смешанной структуры внутризеренного бейнита и цементита.Further, due to the heat treatment of the weld zone, the coarse MA mixture formed along the old grain boundaries of the HAZ austenite breaks up into finely dispersed cementite, thereby increasing the low-temperature viscosity. As a result of this, in the corresponding section 1 / 2t of the sheet or in the corresponding section +1 mm from it, low-temperature viscosity increases. For example, if the welding zone is heated to a temperature in the range from 300 to 500 ° C, then when tested for Charpy impact strength at a low temperature of -40 ° C of a sample with a V-shaped notch, the absorbed energy can be 50 J or more. Therefore, the material used at an extremely low temperature of -40 ° C or lower, in the structure of which intragranular bainite is formed, is preferably further subjected to heat treatment to obtain a mixed structure of intragranular bainite and cementite.

Ниже будут объяснены причины ограничения химического состава основного материала стального листа согласно настоящему изобретению. Следует отметить, что ЗТВ является околошовной зоной, которая во время сварки не расплавляется, таким образом, компоненты, входящие в состав ЗТВ, те же самые, что и в основном материале.Below, the reasons for limiting the chemical composition of the base material of the steel sheet according to the present invention will be explained. It should be noted that the HAZ is a heat-affected zone that does not melt during welding, so the components that make up the HAZ are the same as in the main material.

С: С является элементом, повышающим прочность стали, но в настоящем изобретении содержание С ограничено для того, чтобы получить структуру металла, состоящую, главным образом, из бейнита, и достигнуть как высокой прочности, так и высокой вязкости. При содержании С менее 0,010% прочность материала является недостаточной. При содержании С более 0,050% наблюдается падение вязкости. Поэтому, согласно настоящему изобретению, оптимальное содержание С установлено в диапазоне от 0,010 до 0,050%.C: C is an element that increases the strength of steel, but in the present invention, the content of C is limited in order to obtain a metal structure consisting mainly of bainite and to achieve both high strength and high viscosity. When the content of C is less than 0.010%, the strength of the material is insufficient. With a C content of more than 0.050%, a drop in viscosity is observed. Therefore, according to the present invention, the optimum C content is set in the range from 0.010 to 0.050%.

Si: Si является раскисляющим элементом и имеет существенное значение в настоящем изобретении. Чтобы добиться эффекта раскисления в сталь требуется вводить Si в количестве 0,01% или более. С другой стороны, если содержание Si составляет более 0,50%, вязкость ЗТВ падает, таким образом, верхний предел Si установлен 0,50%.Si: Si is a deoxidizing element and is essential in the present invention. To achieve a deoxidation effect, it is required to introduce Si in an amount of 0.01% or more in steel. On the other hand, if the Si content is more than 0.50%, the HAZ viscosity drops, thus, the upper limit of Si is set to 0.50%.

Mn: Mn является элементом, используемым в качестве раскисляющей добавки, необходимой для того, чтобы обеспечить прочность и вязкость основного материала стального листа, и, кроме того, Mn формирует соединение MnS и другие сульфиды, эффективные в качестве зародышей для внутризеренного превращения. Это является весьма существенным в настоящем изобретении. Для достижения указанных эффектов необходимо вводить Mn в количестве 0,50%, однако при содержании Mn, превышающем 2,00%, вязкость ЗТВ снижается. Поэтому диапазон содержания Mn установлен от 0,50 до 2,00%. Следует отметить, что Mn является недорогим элементом, в связи с этим для обеспечения прокаливаемости стали его предпочтительно вводят в количестве 1,00% или более. Оптимальный нижний предел содержания Mn составляет 1,50% или более.Mn: Mn is an element used as a deoxidizing agent necessary to ensure the strength and toughness of the base material of the steel sheet, and in addition, Mn forms the MnS compound and other sulfides effective as nuclei for intragranular transformation. This is very significant in the present invention. To achieve these effects, it is necessary to introduce Mn in an amount of 0.50%, however, when the Mn content exceeds 2.00%, the HAZ viscosity decreases. Therefore, the range of Mn content is set from 0.50 to 2.00%. It should be noted that Mn is an inexpensive element, and therefore it is preferably introduced in an amount of 1.00% or more to ensure hardenability of steel. The optimal lower limit of the Mn content is 1.50% or more.

Р: Р является примесью и при его содержании, превышающем 0,050%, значительно снижается вязкость основного материала стального листа. Поэтому верхний предел содержания Р установлен 0,050%. С целью повышения вязкости ЗТВ содержание Р, предпочтительно, установлено 0,010% или менее.P: P is an impurity and when its content exceeds 0.050%, the viscosity of the base material of the steel sheet is significantly reduced. Therefore, the upper limit of the content of P is set at 0.050%. In order to increase the viscosity of the HAZ, the P content is preferably set to 0.010% or less.

S: S в настоящем изобретении является важным элементом для формирования соединения MnS и других сульфидов, эффективных в качестве зародышей для внутризеренного превращения. Если содержание S становится менее 0,0001%, количество сформированных сульфидов падает и не происходит заметное внутризеренное превращение, в связи с этим содержание S должно быть установлено 0,0001% или более. С другой стороны, если основной материал стального листа содержит S более 0,0050%, формируются грубые сульфиды и снижается вязкость, таким образом, верхний предел содержания S установлен 0,0050% или менее. Для повышения вязкости ЗТВ верхний предел содержания S предпочтительно установлен 0,0030% или менее.S: S in the present invention is an important element for the formation of compounds of MnS and other sulfides effective as nuclei for intragranular transformation. If the S content becomes less than 0.0001%, the amount of sulphides formed falls and no noticeable intragranular transformation occurs, and therefore, the S content must be set to 0.0001% or more. On the other hand, if the base material of the steel sheet contains S more than 0.0050%, coarse sulfides are formed and the viscosity decreases, thus, the upper limit of the S content is set to 0.0050% or less. To increase the viscosity of the HAZ, the upper limit of the S content is preferably set to 0.0030% or less.

Al: Al является раскисляющей добавкой, но в настоящем изобретении, для того чтобы сделать окислы Ti мелкодисперсными, чрезвычайно важно, чтобы верхний предел содержания Al составлял 0,020% или менее. К тому же, чтобы способствовать внутризеренному превращению, содержание Al предпочтительно должно составлять 0,010% или менее. Более того, предпочтительный верхний предел содержания Al составляет 0,008% или менее.Al: Al is a deoxidizing additive, but in the present invention, in order to make Ti oxides finely dispersed, it is extremely important that the upper limit of the Al content is 0.020% or less. In addition, in order to facilitate intragranular transformation, the Al content should preferably be 0.010% or less. Moreover, a preferred upper limit of Al content is 0.008% or less.

Ti: Ti в настоящем изобретении является чрезвычайно важным элементом для образования окислов Ti, которые мелко диспергируются и эффективно действуют в качестве зародышей для внутризеренного превращения. Однако при избыточном содержании Ti формируются карбонитриды, в связи с этим вязкость снижается. Поэтому согласно настоящему изобретению содержание Ti должно быть установлено от 0,003 до 0,030%. Кроме того, Ti является сильной раскисляющей добавкой, поэтому если Ti вводится при высоком содержании кислорода, то формируются грубые окислы. По этой причине при производстве стали необходимо заранее раскислять сталь введением Si и Mn и уменьшать содержание кислорода. Если окислы Ti становятся более грубыми, то внутризеренное превращение затрудняется и эффект закрепления границ зерен ослабляется, в связи с чем иногда увеличивается эффективный размер зерна в структуре основного материала стального листа и ЗТВ сварной стальной трубы.Ti: Ti in the present invention is an extremely important element for the formation of Ti oxides, which are finely dispersed and effectively act as nuclei for intragranular transformation. However, with an excess Ti content, carbonitrides are formed, and therefore the viscosity decreases. Therefore, according to the present invention, the Ti content should be set from 0.003 to 0.030%. In addition, Ti is a strong deoxidizing agent; therefore, if Ti is introduced at a high oxygen content, coarse oxides are formed. For this reason, in the production of steel, it is necessary to deoxidize the steel in advance by introducing Si and Mn and reduce the oxygen content. If Ti oxides become coarser, intragranular transformation is hindered and the effect of fixing grain boundaries is weakened, and therefore the effective grain size in the structure of the base material of the steel sheet and HAZ of the welded steel pipe sometimes increases.

В: В является элементом, вызывающим увеличение прокаливаемости, если он содержится в твердом растворе стали, однако если он добавлен в избытке, то формируется грубое соединение BN, которое, в частности, вызывает снижение вязкости ЗТВ, таким образом, верхний предел содержания В установлен 0,0030%. Согласно настоящему изобретению в материал сварной стальной трубы добавляют В в количестве 0,0003% или более, который улучшает прокаливаемость, и регулируют в оптимальных диапазонах параметр прокаливаемости посредством углеродного эквивалента Ceq и параметр свариваемости посредством параметра чувствительности к растрескиванию Pcm, чтобы обеспечить прочность и свариваемость. Следует отметить, что добавка В в количестве 0,0003% или более также эффективна для того, чтобы подавить формирование феррита на границах зерна. Кроме того, при продуманном введении добавки В, если сформировано мелкодисперсное соединение BN, растворимость N в твердом растворе падает и, наряду с этим, повышается вязкость ЗТВ, поэтому предпочтительно установить содержание В более 0,0005%.B: B is an element that causes an increase in hardenability if it is contained in a solid solution of steel, but if it is added in excess, a coarse compound BN is formed, which, in particular, causes a decrease in the viscosity of the HAZ, thus, the upper limit of the content of B is set to 0 , 0030%. According to the present invention, B is added to the material of the welded steel pipe in an amount of 0.0003% or more, which improves hardenability, and the hardenability parameter is adjusted in optimum ranges by means of the Ceq carbon equivalent and the weldability parameter by the cracking sensitivity parameter Pcm to provide strength and weldability. It should be noted that additive B in an amount of 0.0003% or more is also effective in inhibiting the formation of ferrite at grain boundaries. In addition, with the deliberate introduction of additive B, if a finely dispersed compound BN is formed, the solubility of N in the solid solution decreases and, along with this, the viscosity of the HAZ increases, so it is preferable to set the content of B to more than 0.0005%.

Мо: Мо является полезным элементом, улучшающим прокаливаемость, способствующим формированию внутризеренного бейнита в ЗТВ и, кроме того, формирующим карбонитриды для повышения прочности, но добавление его в количестве 0,10% или более приводит к повышению стоимости сплава. Поэтому согласно настоящему изобретению содержание дорогого Мо ограничено до менее 0,10%. В сварной стальной трубе согласно настоящему изобретению в оптимальных диапазонах регулируют параметр прокаливаемости посредством эквивалента углерода Ceq и параметр свариваемости посредством параметра чувствительностью к растрескиванию Pcm для того, чтобы обеспечить необходимую прокаливаемость, даже при уменьшенном содержании Мо.Mo: Mo is a useful element that improves hardenability, promotes the formation of intragranular bainite in the HAZ and, in addition, forms carbonitrides to increase strength, but adding it in an amount of 0.10% or more leads to an increase in the cost of the alloy. Therefore, according to the present invention, the content of expensive Mo is limited to less than 0.10%. In a welded steel pipe according to the present invention, the hardenability parameter is controlled in optimal ranges by means of the Ceq carbon equivalent and the weldability parameter is determined by the cracking sensitivity parameter Pcm in order to provide the necessary hardenability even with a reduced Mo content.

О: Кислород является элементом, неизбежно присутствующим в составе стали, но согласно настоящему изобретению необходимо ограничить содержание О при формировании окислов, содержащих Ti. Содержание кислорода, остающегося в стали во время литья, т.е. содержание О в основном материале стального листа, должно быть установлено в диапазоне от 0,0001 до 0,0080%. Причина состоит в том, что при содержании О, составляющем менее 0,0001%, количество окисных частиц является недостаточным, тогда как при содержании О более 0,0080% увеличивается количество грубых окисных частиц и понижается прочность основного материала и снижается вязкость ЗТВ. Кроме того, если повышение содержания кислорода приводит к огрублению, главным образом, окислов Ti, то структура основного материала стального листа и структура ЗТВ сварной стальной трубы становится более грубой, т.е. увеличивается действительный размер зерна.O: Oxygen is an element inevitably present in the composition of steel, but according to the present invention, it is necessary to limit the O content in the formation of oxides containing Ti. The oxygen content remaining in the steel during casting, i.e. the content of O in the main material of the steel sheet should be set in the range from 0.0001 to 0.0080%. The reason is that with an O content of less than 0.0001%, the amount of oxide particles is insufficient, while with an O content of more than 0.0080%, the amount of coarse oxide particles increases and the strength of the base material decreases and the viscosity of the HAZ decreases. In addition, if an increase in oxygen content leads to coarsening, mainly of Ti oxides, then the structure of the main material of the steel sheet and the structure of the HAZ of the welded steel pipe becomes coarser, i.e. actual grain size increases.

Более того, в качестве элементов, повышающих прочность и вязкость, также можно добавлять один или более из следующих элементов: Cu, Ni, Cr, V, Nb, Zr и Та. К тому же, когда содержание этих элементов ниже предпочтительных нижних пределов, они не оказывают никакого неблагоприятного влияния, таким образом, эти элементы можно считать примесями.Moreover, as elements that increase strength and toughness, one or more of the following elements can also be added: Cu, Ni, Cr, V, Nb, Zr and Ta. Moreover, when the content of these elements is below the preferred lower limits, they do not have any adverse effect, thus, these elements can be considered impurities.

Cu и Ni: Cu и Ni являются эффективными элементами, повышающими прочность стали, при этом не наблюдается снижение вязкости. Для достижения этого эффекта нижний предел содержания Cu и нижний предел содержания Ni предпочтительно установлен 0,05% или более. С другой стороны, для подавления формирования трещин во время нагрева и сварки стального листа предпочтительно верхний предел содержания Cu составляет 1,50%. Верхний предел содержания Ni составляет предпочтительно 5,00%, поскольку при его избыточном содержании ухудшается свариваемость. Следует отметить, что Cu и Ni предпочтительно вводят в виде смеси для подавления формирования поверхностных дефектов. Кроме того, с точки зрения стоимости верхние пределы содержания Cu и Ni предпочтительно установлены 1,00% или менее.Cu and Ni: Cu and Ni are effective elements that increase the strength of steel, while there is no decrease in viscosity. To achieve this effect, the lower limit of the Cu content and the lower limit of the Ni content are preferably set to 0.05% or more. On the other hand, to suppress the formation of cracks during heating and welding of the steel sheet, preferably the upper limit of the Cu content is 1.50%. The upper limit of the Ni content is preferably 5.00%, since when it is excessive, the weldability deteriorates. It should be noted that Cu and Ni are preferably introduced as a mixture to suppress the formation of surface defects. In addition, in terms of cost, the upper limits of the contents of Cu and Ni are preferably set to 1.00% or less.

Cr, V, Nb, Zr и Та: Cr, V, Nb, Zr и Та являются элементами, формирующими карбиды и нитриды и повышающими прочность стали при дисперсионном твердении. Можно вводить один или более из этих элементов. Для эффективного повышения прочности нижний предел содержания Cr составляет 0,02%, нижний предел содержания V составляет 0,010%, нижний предел содержания Nb составляет 0,001% и нижние пределы содержания Zr и Та составляют по 0,0001%. С другой стороны, при чрезмерном добавлении Cr вследствие повышения прокаливаемости возрастает прочность, а вязкость иногда снижается, таким образом, верхний предел содержания Cr предпочтительно установлен 1,50%. Кроме того, при чрезмерном добавлении V, Nb, Zr и Та карбиды и нитриды становится более грубыми, в результате чего вязкость иногда снижается. Таким образом, верхний предел содержания V предпочтительно установлен 0,100%, верхний предел содержания Nb предпочтительно установлен 0,200%, и верхние пределы содержания Zr и Та предпочтительно установлены по 0,0500%.Cr, V, Nb, Zr and Ta: Cr, V, Nb, Zr and Ta are elements that form carbides and nitrides and increase the strength of the steel during dispersion hardening. You can enter one or more of these elements. To effectively increase the strength, the lower limit of the Cr content is 0.02%, the lower limit of the V content is 0.010%, the lower limit of the Nb content is 0.001%, and the lower limits of the Zr and Ta content are 0.0001%. On the other hand, with the excessive addition of Cr, due to the increase in hardenability, the strength increases and the viscosity sometimes decreases, thus, the upper limit of the Cr content is preferably set to 1.50%. In addition, with the excessive addition of V, Nb, Zr and Ta, the carbides and nitrides become coarser, as a result of which the viscosity sometimes decreases. Thus, the upper limit of the V content is preferably set to 0.100%, the upper limit of the Nb content is preferably set to 0.200%, and the upper limits of the Zr and Ta content are preferably set to 0.0500%.

К тому же, чтобы контролировать форму включений и улучшить вязкость, можно добавить один или более из элементов Mg, Са, РЗМ, Y, Hf, Re и W. Кроме того, если содержание этих элементов ниже предпочтительных нижних пределов, они не оказывают никакого неблагоприятного влияния, таким образом, эти элементы можно считать примесями.In addition, in order to control the shape of the inclusions and improve the viscosity, one or more of the elements Mg, Ca, REM, Y, Hf, Re, and W can be added. In addition, if the content of these elements is below the preferred lower limits, they do not have any adverse effects. influences, therefore, these elements can be considered impurities.

Mg: Mg является элементом, эффективным для увеличения мелкодисперсности окислов и регулировки формы сульфидов. В частности, для достижения эффекта мелкодисперсности окислов Mg, действующих в качестве зародышей для внутризеренного превращения и, кроме того, подавляющих увеличение размера зерна, являясь скрепляющими частицами, предпочтительной является добавка Mg в количестве 0,0001% или более. С другой стороны, при добавлении Mg в количестве более 0,0100% формируются грубые окислы и иногда снижается вязкость основного материала стального листа и ЗТВ сварной стальной трубы. Таким образом, верхний предел содержания Mg предпочтительно установлен 0,0100%.Mg: Mg is an element effective in increasing the fineness of oxides and adjusting the shape of sulfides. In particular, in order to achieve the finely dispersed effect of Mg oxides, which act as nuclei for intragranular transformation and, in addition, suppress the increase in grain size, as bonding particles, Mg addition in the amount of 0.0001% or more is preferable. On the other hand, when Mg is added in an amount of more than 0.0100%, coarse oxides are formed and the viscosity of the base material of the steel sheet and HAZ of the welded steel pipe sometimes decreases. Thus, the upper limit of the Mg content is preferably set to 0.0100%.

Са и РЗМ: Са и РЗМ являются элементами, пригодными для регулировки формы сульфидов, и формируют гранулы для подавления формирования соединения MnS, вытянутого в направлении прокатки, и, к тому же, улучшают характеристики стального материала по толщине листа, в частности повышают сопротивление расслаиванию. Для достижения этих эффектов нижние пределы содержания Са и содержания РЗМ предпочтительно установлены 0,0001% или более. С другой стороны, если верхние пределы содержания Са и содержания РЗМ составляют более 0,0050%, размер окислов увеличивается, количество мелкодисперсных окислов, содержащих Ti, уменьшается, и внутризеренное превращение иногда тормозится, в связи с этим предпочтительный верхний предел содержания этих элементов составляет 0,0050% или менее.Ca and REM: Ca and REM are elements suitable for adjusting the shape of sulfides and form granules to suppress the formation of the MnS compound elongated in the rolling direction, and, moreover, improve the characteristics of the steel material in the thickness of the sheet, in particular, increase the delamination resistance. In order to achieve these effects, lower limits for Ca and REM are preferably set to 0.0001% or more. On the other hand, if the upper limits of the Ca and REM contents are more than 0.0050%, the size of the oxides increases, the amount of finely dispersed oxides containing Ti decreases, and the intragranular transformation is sometimes inhibited, and therefore the preferred upper limit of the content of these elements is 0 , 0050% or less.

Y, Hf, Re и W: Y, Hf, W и Re являются элементами, обладающими эффектами, которые присущи Са и РЗМ. При их чрезмерном добавлении внутризеренное превращение иногда тормозится. Поэтому предпочтительные диапазоны содержания Y, содержания Hf и содержания Re соответственно составляют от 0,0001 до 0,0050%, и предпочтительный диапазон содержания W составляет от 0,01 до 0,50%.Y, Hf, Re, and W: Y, Hf, W, and Re are elements with effects that are inherent in Ca and REM. With their excessive addition, the intragranular transformation is sometimes inhibited. Therefore, the preferred ranges of the Y content, the Hf content and the Re content are respectively from 0.0001 to 0.0050%, and the preferred range of the W content is from 0.01 to 0.50%.

Далее, согласно настоящему изобретению для обеспечения прокаливаемости основного материала стального листа и ЗТВ сварной стальной трубы добиваются, чтобы площадь, занимаемая бейнитом в структуре основного материала, составляла 80% или более, и происходило формирование внутризеренного бейнита в структуре ЗТВ, при этом эквивалент углерода Ceq, рассчитываемый по нижеприведенной формуле 1, исходя из содержания (в мас.%): С, Mn, Ni, Cu, Cr, Мо и V, установлен в диапазоне от 0,30 до 0,53.Further, according to the present invention, to ensure hardenability of the base material of the steel sheet and the HAZ of the welded steel pipe, it is achieved that the area occupied by bainite in the structure of the base material is 80% or more, and the formation of intragranular bainite in the structure of the HAZ, while the carbon equivalent Ceq, calculated according to the following formula 1, based on the content (in wt.%): C, Mn, Ni, Cu, Cr, Mo and V, is set in the range from 0.30 to 0.53.

Figure 00000001
Figure 00000001

Более того, чтобы обеспечить низкотемпературную вязкость основного материала и ЗТВ, параметр чувствительности к растрескиванию Pcm, рассчитываемый по нижеприведенной формуле 2, исходя из содержания (в мас.%): С, Si, Mn, Cu, Cr, Ni, Мо, V и В, установлен в диапазоне от 0,10 до 0,20.Moreover, in order to ensure the low-temperature viscosity of the base material and the HAZ, the cracking sensitivity parameter Pcm calculated according to the following formula 2, based on the content (in wt.%): C, Si, Mn, Cu, Cr, Ni, Mo, V and In, set in the range from 0.10 to 0.20.

Figure 00000003
Figure 00000003

Следует отметить, что выборочно включенные элементы Ni, Cu, Cr и V, когда их содержание ниже вышеупомянутых предпочтительных нижний пределов, являются примесями, поэтому в вышеупомянутые формулы 1 и 2 их содержание введено, как значение «0».It should be noted that the selectively included elements Ni, Cu, Cr and V, when their content is below the aforementioned preferred lower limits, are impurities, therefore, in the above formulas 1 and 2, their content is entered as the value "0".

Если в структуре металла основного материала стального листа, используемого для сварной стальной трубы, бейнит занимает 80% площади или более, полигональный феррит занимает 20% площади или менее, то соотношение прочности и вязкости становится хорошим. Кроме того, если формирование, главным образом, окислов Ti приводит к действительному размеру зерна, составляющему 20 мкм или менее, улучшается вязкость основного материала стального листа. Следует отметить, что полигональный феррит также эффективен, чтобы сделать структуру основного материала стального листа более мелкозернистой, т.е. с меньшим действительным размером зерна. Предпочтительно, чтобы площадь, занимаемая полигональным ферритом, составляла 3% или более. К тому же, предпочтительно, чтобы толщина основного материала стального листа составляла 25 мм или более, и предпочтительно, чтобы предел прочности в направлении, соответствующем направлению вдоль окружности стальной трубы, составлял 600 МПа или более. Это должно предотвратить разрушение, вследствие внутреннего давления при эксплуатации трубопровода. Следует отметить, что, если повышение внутреннего давления в трубопроводе является необходимым, толщина основного материала стального листа предпочтительно должна составлять 30 мм или более. С другой стороны, является предпочтительной толщина основного материала стального листа, составляющая 40 мм или менее, и предел прочности в направлении, соответствующем направлению вдоль окружности стальной трубы, предпочтительно составляет 800 МПа или менее. Это связано с тем, что с увеличением толщины листа и повышением предела прочности возрастает усилие при формоизменении основного материала стального листа в процессе UO. Следует отметить, что обычно «направление, соответствующее направлению вдоль окружности стальной трубы» представляет собой направление по ширине основного материала стального листа.If in the metal structure of the base material of the steel sheet used for the welded steel pipe, bainite occupies 80% of the area or more, polygonal ferrite occupies 20% of the area or less, then the ratio of strength and toughness becomes good. In addition, if the formation of mainly Ti oxides results in an actual grain size of 20 μm or less, the viscosity of the base material of the steel sheet is improved. It should be noted that polygonal ferrite is also effective in order to make the structure of the base material of the steel sheet finer, i.e. with a smaller actual grain size. Preferably, the area occupied by polygonal ferrite is 3% or more. In addition, it is preferable that the thickness of the base material of the steel sheet is 25 mm or more, and it is preferable that the tensile strength in the direction corresponding to the direction along the circumference of the steel pipe is 600 MPa or more. This should prevent destruction due to internal pressure during pipeline operation. It should be noted that if an increase in internal pressure in the pipeline is necessary, the thickness of the base material of the steel sheet should preferably be 30 mm or more. On the other hand, it is preferable that the thickness of the base material of the steel sheet is 40 mm or less, and the tensile strength in the direction corresponding to the direction along the circumference of the steel pipe is preferably 800 MPa or less. This is due to the fact that with an increase in the sheet thickness and an increase in the tensile strength, the force increases when the basic material of the steel sheet is shaped in the UO process. It should be noted that usually the “direction corresponding to the direction along the circumference of the steel pipe” is the direction along the width of the base material of the steel sheet.

Далее будет объяснен способ изготовления стальной трубы.Next, a method for manufacturing a steel pipe will be explained.

После изготовления стали, в результате вышеупомянутого процесса производства, из стали отливают стальной сляб. Литье может быть выполнено обычным способом, но с точки зрения производительности непрерывное литье является предпочтительным. Стальной сляб для проведения горячей прокатки нагревают.After the manufacture of steel, as a result of the aforementioned manufacturing process, a steel slab is cast from steel. Casting can be performed in the usual way, but from the point of view of performance, continuous casting is preferred. The hot-rolled steel slab is heated.

Для горячей прокатки температура нагрева установлена 1000°С или более. Это производится для того, чтобы горячую прокатку выполнять при температуре, при которой в структуре стали аустенит является единственной фазой, т.е. в аустенитной области, и для того, чтобы сделать структуру основного материала стального листа более мелкозернистой, т.е. с меньшим размером зерна. Верхний температурный предел не ограничен, но для подавления роста действительного размера зерна предпочтительно установить температуру повторного нагрева 1250°С или ниже.For hot rolling, the heating temperature is set to 1000 ° C. or more. This is done in order to perform hot rolling at a temperature at which austenite is the only phase in the steel structure, i.e. in the austenitic region, and in order to make the structure of the base material of the steel sheet finer, i.e. with a smaller grain size. The upper temperature limit is not limited, but to suppress the growth of the actual grain size, it is preferable to set the reheating temperature of 1250 ° C. or lower.

Горячую прокатку можно проводить немедленно после извлечения отливки из нагревательной печи, таким образом, начальная температура горячей прокатки, конкретно, не ограничена. Чтобы уменьшить действительный размер зерна основного материала стального листа предпочтительно получить относительное обжатие заготовки 2,0 или более в области рекристаллизации при температуре выше 900°С. Относительное обжатие в области рекристаллизации представляет собой отношение толщины стального слитка к толщине листа при температуре 900°С.Hot rolling can be carried out immediately after removing the casting from the heating furnace, so that the initial temperature of the hot rolling is not particularly limited. In order to reduce the actual grain size of the base material of the steel sheet, it is preferable to obtain a relative compression of the preform of 2.0 or more in the recrystallization region at a temperature above 900 ° C. The relative compression in the recrystallization region is the ratio of the thickness of the steel ingot to the thickness of the sheet at a temperature of 900 ° C.

Далее, если относительное обжатие составляет 2,5 или более в области, предшествующей рекристаллизации при температуре 900°С или ниже, то после водяного охлаждения достигается действительный размер зерна основного материала стального листа 20 мкм или менее. Для уменьшения действительного размера зерна основного материала стального листа более предпочтительно получить относительное обжатие 3,0 или более в области, предшествующей рекристаллизации при температуре 900°С или ниже. Следует отметить, что согласно настоящему изобретению словосочетание «относительное обжатие при прокатке в области, предшествующей рекристаллизации» означает отношение толщины листа при температуре 900°С к толщине листа после завершения прокатки. Кроме того, верхние пределы относительного обжатия в области, предшествующей рекристаллизации, и в области рекристаллизации не ограничены, но, если рассматривать толщину стального слитка до прокатки и толщину основного материала стального листа после прокатки, верхние пределы относительного обжатия обычно составляют 12,0 или менее.Further, if the relative reduction is 2.5 or more in the region preceding recrystallization at a temperature of 900 ° C or lower, then after water cooling the actual grain size of the base material of the steel sheet is 20 μm or less. To reduce the actual grain size of the base material of the steel sheet, it is more preferable to obtain a relative compression of 3.0 or more in the region preceding recrystallization at a temperature of 900 ° C. or lower. It should be noted that according to the present invention, the phrase "relative reduction during rolling in the region preceding recrystallization" means the ratio of the thickness of the sheet at a temperature of 900 ° C to the thickness of the sheet after completion of rolling. In addition, the upper limits of relative compression in the region prior to recrystallization and in the field of recrystallization are not limited, but if we consider the thickness of the steel ingot before rolling and the thickness of the base material of the steel sheet after rolling, the upper limits of relative compression are usually 12.0 or less.

Конечной температурой прокатки является предпочтительно температура, при которой во время горячей прокатки в структуре основного материала стального листа аустенит является единственной фазой, или более высокая температура. Таким образом, конечная температура прокатки предпочтительно составляет Ar3 или выше, однако при этом формируется малое количество полигонального феррита, поэтому может быть установлена конечная температура прокатки Ar3 - 50°С или выше. Значения Ас3 и Ar3 могут быть рассчитаны, исходя из содержания (в мас.%) С, Si, Mn, Р, Cr, Мо, W, Ni, Cu, Al, V и Ti:The final rolling temperature is preferably the temperature at which austenite is the only phase or higher temperature in the structure of the base material of the steel sheet during hot rolling. Thus, the final rolling temperature is preferably Ar 3 or higher, however, a small amount of polygonal ferrite is formed, so that the final rolling temperature Ar 3 can be set to 50 ° C. or higher. The values of Ac 3 and Ar 3 can be calculated based on the content (in wt.%) Of C, Si, Mn, P, Cr, Mo, W, Ni, Cu, Al, V and Ti:

Ас3=910-203√С-15,2Ni+44,7Si+104V+31,5Мо+13,1W-30Mn-11Cr-20Cu+700P+400Al+400TiAc 3 = 910-203√С-15.2Ni + 44.7Si + 104V + 31.5Mo + 13.1W-30Mn-11Cr-20Cu + 700P + 400Al + 400Ti

Ar3=910-310C-55Ni-80Mo-80Mn-15Cr-20CuAr 3 = 910-310C-55Ni-80Mo-80Mn-15Cr-20Cu

Далее после завершения прокатки лист охлаждают водой. Если водяное охлаждение завершают при температуре 600°С или менее, то получают вышеупомянутую структуру металла и основной материал стального листа приобретает превосходную вязкость. Нижний предел температуры, при которой завершают водяное охлаждение, не ограничен. Водяное охлаждение листа можно выполнять до достижения комнатной температуры, но с учетом производительности, и, принимая во внимание возможные дефекты, связанные с водородом, предпочтительной температурой завершения водяного охлаждения является 150°С или выше. В состав стали согласно настоящему изобретению входят компоненты, включая В, которые повышают прокаливаемость, поэтому после завершения прокатки, даже при охлаждении на воздухе, легко формируется бейнит, но в зависимости от состава компонентов и температуры нагрева иногда формируется полигональный феррит и площадь, занимаемая бейнитом, становится менее 80%.Then, after rolling is completed, the sheet is cooled with water. If water cooling is completed at a temperature of 600 ° C. or less, the aforementioned metal structure is obtained and the base material of the steel sheet acquires excellent viscosity. The lower temperature limit at which water cooling is completed is not limited. Water cooling of the sheet can be performed until room temperature is reached, but taking into account productivity, and taking into account possible hydrogen-related defects, the preferred temperature for completing water cooling is 150 ° C. or higher. The composition of the steel according to the present invention includes components, including B, which increase hardenability, so after rolling, even when cooling in air, bainite is easily formed, but depending on the composition of the components and the heating temperature, polygonal ferrite and the area occupied by bainite are sometimes formed, becomes less than 80%.

Для придания основному материалу стального листа формы трубы проводят формоизменение стального листа, предпочтительно в процессе UOE, используя С-пресс, U-пресс и О-пресс, с последующей дуговой сваркой стыковых участков для получения сварной стальной трубы.To give the main material of the steel sheet a pipe shape, a steel sheet is shaped, preferably in the UOE process, using a C-press, U-press and O-press, followed by arc welding of the butt sections to produce a welded steel pipe.

Для дуговой сварки, с точки зрения вязкости металла сварного шва и производительности, предпочтительно использовать дуговую сварку под флюсом. В частности, при изготовлении сварной стальной трубы, имеющей толщину от 25 до 40 мм, предпочтительно, чтобы подводимое тепло при дуговой сварке под флюсом на внутренней и внешней поверхностях составляло от 4,0 до 10,0 кДж/мм. Если подводимое тепло находится в этом диапазоне, то в сварной стальной трубе согласно настоящему изобретению, имеющей вышеупомянутый состав компонентов, в ЗТВ формируется внутризеренный бейнит, при этом действительный размер зерна в ЗТВ становится 150 мкм или менее и достигается превосходная низкотемпературная вязкость.For arc welding, from the point of view of the viscosity of the weld metal and productivity, it is preferable to use submerged arc welding. In particular, in the manufacture of a welded steel pipe having a thickness of 25 to 40 mm, it is preferable that the heat input during submerged arc welding on the inner and outer surfaces is from 4.0 to 10.0 kJ / mm. If the heat input is in this range, then intragranular bainite is formed in the HAZ in the welded steel pipe according to the present invention having the aforementioned composition of components, while the actual grain size in the HAZ becomes 150 μm or less and an excellent low temperature viscosity is achieved.

В частности, это происходит потому, что, если при выполнении дуговой сварки под флюсом за один проход одновременно по внутренней и внешней поверхностям трубы подводимое тепло составляет менее 4,0 кДж/мм, то при выполнении сварки прихваточным швом до проведения основной сварки, иногда между внутренней металлической поверхностью и внешней металлической поверхностью трубы остается металл сварного шва. Кроме того, если величина подводимого тепла при дуговой сварке под флюсом составляет 10,0 кДж/мм или менее, то в стальной трубе, даже при толщине от 25 до 40 мм, в ЗТВ может быть получен размер старого зерна аустенита, составляющий 500 мкм или менее. Это эффективно для повышения вязкости. Следует отметить, что подводимое тепло при сварке на внутренней поверхности трубы и подводимое тепло при сварке на внешней поверхности трубы не обязательно должно быть одинаковым. Также возможно некоторое различие в величине подводимого тепла.In particular, this is because, when performing submerged arc welding simultaneously in one pass along the inner and outer surfaces of the pipe, the heat input is less than 4.0 kJ / mm, then when performing tack welding before the main welding, sometimes between the inner metal surface and the outer metal surface of the pipe remains the weld metal. In addition, if the amount of heat input during submerged arc welding is 10.0 kJ / mm or less, then in a steel pipe, even with a thickness of 25 to 40 mm, an old austenite grain size of 500 microns or less. It is effective for increasing viscosity. It should be noted that the input heat during welding on the inner surface of the pipe and the input heat during welding on the outer surface of the pipe need not be the same. Some difference in the amount of heat input is also possible.

Если при толщине сварной стальной трубы от 25 до 40 мм величина подводимого тепла при дуговой сварке под флюсом на внутренней и внешней поверхностях составляет от 4,0 до 10,0 кДж/мм, то во время охлаждения ЗТВ от температуры 800°С до 500°С скорость охлаждения составляет от 2 до 15°С/сек. Даже при меньшей, чем обычно, скорости охлаждения сварной стальной трубы согласно настоящему изобретению с вышеупомянутым химическим составом в ЗТВ формируется внутризеренный бейнит, при этом действительный размер зерна в ЗТВ становится 150 мкм или менее и достигается превосходная низкотемпературная вязкость.If with a thickness of a welded steel pipe from 25 to 40 mm, the amount of heat input during submerged arc welding on the inner and outer surfaces is from 4.0 to 10.0 kJ / mm, then during cooling of the HAZ from a temperature of 800 ° C to 500 ° With a cooling rate of 2 to 15 ° C / sec. Even at a lower than usual cooling rate of the welded steel pipe according to the present invention with the aforementioned chemical composition, intragranular bainite is formed in the HAZ, while the actual grain size in the HAZ becomes 150 μm or less and an excellent low-temperature viscosity is achieved.

К тому же, для формирования химического состава металла сварного шва проволока, используемая для сварки, предпочтительно, содержит нижеприведенные компоненты, диапазон содержания которых будет объяснен позднее, с учетом растворения компонентов основным материалом стального листа. То есть в состав компонентов входят, в мас.%: С: от 0,010 до 0,120%, Si: от 0,05 до 0,50%, Mn: от 1,0 до 2,5%, и Ni: от 2,0 до 8,5%, дополнительно содержится Al: 0,100% или менее, и Ti: 0,050% или менее, и остальное: Fe и неизбежные примеси. Содержание В может составлять от 0,0001 до 0,0050% и может быть включен один или более из следующих компонентов Cr, Мо и V, причем содержание Cr+Mo+V составляет от 1,0 до 5,0%.In addition, to form the chemical composition of the weld metal, the wire used for welding preferably contains the following components, the range of which will be explained later, taking into account the dissolution of the components by the base material of the steel sheet. That is, the components include, in wt.%: C: from 0.010 to 0.120%, Si: from 0.05 to 0.50%, Mn: from 1.0 to 2.5%, and Ni: from 2, 0 to 8.5%, additionally contains Al: 0.100% or less, and Ti: 0.050% or less, and the rest: Fe and inevitable impurities. The content of B can be from 0.0001 to 0.0050% and one or more of the following components Cr, Mo and V can be included, the content of Cr + Mo + V being from 1.0 to 5.0%.

Далее, будет объяснен состав компонентов металла сварного шва.Next, the composition of the components of the weld metal will be explained.

С является элементом, чрезвычайно эффективным для повышения прочности. Содержание С предпочтительно 0,010% или более. Однако при слишком высоком содержании С в сварном шве легко образуются холодные трещины. В частности, иногда происходит упрочнение и падает вязкость в ЗТВ на так называемом участке Т-образного пересечения, т.е. на пересечении зоны локальной сварки с роликовой сваркой. Поэтому верхний предел содержания С предпочтительно установить 0,100%. Чтобы улучшить вязкость металла сварного шва верхний предел содержания С предпочтительнее установить 0,050% или менее.C is an element extremely effective for increasing strength. The content of C is preferably 0.010% or more. However, if the C content is too high, cold cracks easily form in the weld. In particular, hardening sometimes occurs and the viscosity in the HAZ decreases in the so-called T-section, i.e. at the intersection of the zone of local welding with roller welding. Therefore, the upper limit of the content of C is preferably set to 0.100%. In order to improve the viscosity of the weld metal, an upper limit of the C content is preferably set to 0.050% or less.

Si включен предпочтительно в количестве 0,01% или более для предотвращения дефекта сварки, представляющего собой раковины. С другой стороны, при чрезмерном введении Si существенно снижается низкотемпературная вязкость, таким образом, верхний предел содержания Si предпочтительно установлен 0,50% или менее. В частности, иногда при многократной сварке снижается низкотемпературная вязкость повторно нагретого металла сварного шва, таким образом, верхний предел Si предпочтительнее установить 0,40% или менее.Si is preferably included in an amount of 0.01% or more to prevent a weld defect comprising shells. On the other hand, with excessive introduction of Si, the low-temperature viscosity is significantly reduced, thus, the upper limit of the Si content is preferably set to 0.50% or less. In particular, sometimes when welding repeatedly, the low temperature viscosity of the reheated weld metal decreases, so it is preferable to set the upper limit of Si to 0.40% or less.

Mn является элементом, эффективным для обеспечения превосходного соотношения прочности и вязкости. Нижний предел содержания Mn предпочтительно составляет 1,0% или более. Однако введение Mn в большом количестве способствует сегрегации. Наряду с тем что снижается низкотемпературная вязкость металла сварного шва, при большом содержании Mn также становится затруднительным изготовление сварной проволоки, используемой для сварки, таким образом, верхний предел содержания Mn предпочтительно установлен 2,0% или менее.Mn is an element effective in providing an excellent strength to toughness ratio. The lower limit of the Mn content is preferably 1.0% or more. However, the introduction of Mn in large quantities promotes segregation. While the low temperature viscosity of the weld metal decreases, with a high Mn content, it is also difficult to manufacture the weld wire used for welding, so the upper limit of the Mn content is preferably set to 2.0% or less.

Р и S являются примесями. Чтобы снизить неблагоприятное влияние этих примесей на низкотемпературную вязкость и чувствительность к низкотемпературному растрескиванию металла сварного шва предпочтительно установить верхние пределы содержания этих примесей 0,020% и 0,010% или менее. Следует отметить, что с точки зрения низкотемпературной вязкости более предпочтительный верхний предел содержания Р составляет 0,010%.P and S are impurities. In order to reduce the adverse effect of these impurities on the low temperature viscosity and sensitivity to low temperature cracking of the weld metal, it is preferable to set upper limits for the content of these impurities of 0.020% and 0.010% or less. It should be noted that from the point of view of low temperature viscosity, a more preferred upper limit of the content of P is 0.010%.

Al является элементом, вводимым для того, чтобы при изготовлении сварочной проволоки улучшить расплавление и затвердевание металла. Чтобы использовать мелкодисперсные окислы на основе Ti для подавления увеличения размера зерна металла сварного шва, предпочтительно Al вводить в количестве 0,001% или более. Однако Al является элементом, способствующим формированию смеси МА, таким образом, предпочтительный верхний предел содержания Al установлен 0,100% или менее.Al is an element introduced in order to improve the melting and solidification of the metal in the manufacture of welding wire. In order to use finely dispersed Ti-based oxides to suppress the increase in grain size of the weld metal, it is preferable to introduce Al in an amount of 0.001% or more. However, Al is an element that promotes the formation of a mixture of MA, thus the preferred upper limit of the Al content is set to 0.100% or less.

Ti является элементом, формирующим мелкодисперсные окислы, которые служат зародышами для внутризеренного превращения и способствуют повышению мелкозернистости структуры, т.е. уменьшению размера зерна металла сварного шва. Введение Ti в количестве 0,003% или более является предпочтительным. С другой стороны, при введении Ti в большом количестве формируется большое количество карбидов Ti и низкотемпературная вязкость снижается, таким образом, верхний предел содержания Ti предпочтительно установлен 0,050% или менее.Ti is an element that forms finely dispersed oxides, which serve as nuclei for intragranular transformation and contribute to an increase in the fine-grained structure, i.e. reducing the grain size of the weld metal. The introduction of Ti in an amount of 0.003% or more is preferred. On the other hand, with the introduction of Ti in large quantities, a large amount of Ti carbides is formed and the low temperature viscosity decreases, thus, the upper limit of the Ti content is preferably set to 0.050% or less.

О является примесью. Количество кислорода, остающееся в конечном счете в металле сварного шва, обычно составляет 0,0001% или более. Однако, когда О остается свыше 0,0500%, возрастает количество грубых окислов и вязкость металла сварного шва иногда падает, поэтому верхний предел содержания О предпочтительно установлен 0,0500% или менее.Oh is an impurity. The amount of oxygen ultimately remaining in the weld metal is usually 0.0001% or more. However, when O remains above 0.0500%, the amount of coarse oxides increases and the viscosity of the weld metal sometimes drops, so the upper limit of the O content is preferably set to 0.0500% or less.

Кроме того, предпочтительно в металл сварного шва добавлять, выборочно, Ni, Cr, Мо и V.In addition, it is preferable to add, optionally, Ni, Cr, Mo, and V to the weld metal.

Ni является элементом, улучшающим прокаливаемость и обеспечивающим прочность и, кроме того, улучшающим низкотемпературную вязкость металла сварного шва. Введение Ni в количестве 0,2% или более является предпочтительным. С другой стороны, если содержание Ni становится слишком большим, иногда образуются горячие трещины, в связи с чем верхний предел содержания Ni был установлен 3,2% или менее.Ni is an element that improves hardenability and provides strength and, in addition, improves the low temperature viscosity of the weld metal. The introduction of Ni in an amount of 0.2% or more is preferred. On the other hand, if the Ni content becomes too large, hot cracks sometimes form, and therefore an upper limit of the Ni content has been set to 3.2% or less.

Все элементы Cr, Мо и V улучшают прокаливаемость. Для повышения прочности металла сварного шва может быть введен один или более из них, причем содержание суммарно составляет 0,2% или более. С другой стороны, если содержание одного или более из Cr, Мо и V суммарно превышает 2,5%, низкотемпературная вязкость иногда ухудшается, таким образом, верхний предел содержания предпочтительно установлен 2,5% или менее.All elements Cr, Mo and V improve hardenability. To increase the strength of the weld metal, one or more of them may be introduced, the content being a total of 0.2% or more. On the other hand, if the content of one or more of Cr, Mo, and V in total exceeds 2.5%, the low temperature viscosity sometimes deteriorates, thus, the upper limit of the content is preferably set to 2.5% or less.

Металл сварного шва дополнительно может содержать В.The weld metal may further comprise B.

В является элементом, улучшающим прокаливаемость металла сварного шва. Для повышения прочности предпочтительно введение В в количестве 0,0001% или более. С другой стороны, при содержании В, составляющем более 0,0050%, иногда снижается вязкость, таким образом, верхний предел содержания В, предпочтительно установлен 0,0050% или менее.B is an element that improves the hardenability of the weld metal. To increase strength, it is preferable to introduce B in an amount of 0.0001% or more. On the other hand, when the content of B is more than 0.0050%, the viscosity sometimes decreases, thus, the upper limit of the content of B is preferably set to 0.0050% or less.

Металл сварного шва иногда включает, вследствие растворения, элементы из основного материала стального листа, например Cu, Nb, Zr, Та, Mg, Са, РЗМ, Y, Hf, Re, W и т.д., выборочно добавленные к основному материалу, и иногда включает Zr, Nb, Mg и другие элементы, добавленные при необходимости, для улучшения расплавления и затвердевания металла сварного шва. Они являются неизбежно включенными примесями.The weld metal sometimes includes, due to dissolution, elements from the base material of the steel sheet, for example Cu, Nb, Zr, Ta, Mg, Ca, REM, Y, Hf, Re, W, etc., selectively added to the base material, and sometimes includes Zr, Nb, Mg and other elements added as necessary to improve the melting and solidification of the weld metal. They are inevitably impurities included.

Чтобы улучшить округлость стальной трубы после шовной сварки, труба может быть раскатана. Для придания округлости стальной трубе при ее раскатке необходимо обеспечить деформацию в пластической области, поэтому степень раскатки трубы должна составлять 0,7% или более. Степень раскатки трубы представляет собой разность между длиной внешней окружности стальной трубы после раскатки и длиной внешней окружности стальной трубы до раскатки, деленную на длину внешней окружности стальной трубы до раскатки и выраженную в процентах. Если степень раскатки трубы составляет более 2%, то иногда пластическая деформация основного материала и зоны сварки приводит к снижению вязкости металла. Поэтому степень раскатки трубы предпочтительно установлена от 0,7 до 2,0%.To improve the roundness of the steel pipe after seam welding, the pipe can be rolled. To give roundness to the steel pipe during its rolling, it is necessary to ensure deformation in the plastic region, therefore, the degree of rolling of the pipe should be 0.7% or more. The degree of rolling of the pipe is the difference between the length of the outer circumference of the steel pipe after rolling and the length of the outer circumference of the steel pipe before rolling, divided by the length of the outer circumference of the steel pipe before rolling and expressed as a percentage. If the degree of rolling of the pipe is more than 2%, then sometimes plastic deformation of the base material and the welding zone leads to a decrease in the viscosity of the metal. Therefore, the degree of rolling of the pipe is preferably set to 0.7 to 2.0%.

Кроме того, зону сварки и ЗТВ стальной трубы предпочтительно подвергают термической обработке. В частности, при нагреве до температуры от 300 до 500°С происходит распад грубой смеси МА, сформированной вдоль старых границ зерна аустенита, на бейнит и мелкодисперсный цементит, в результате чего улучшается вязкость. Если температура нагрева составляет менее 300°С, иногда степень распада грубой смеси МА является недостаточной и недостаточным является эффект улучшения вязкости, таким образом, нижний температурный предел термической обработки предпочтительно установлен 300°С или более. С другой стороны, при нагреве зоны сварки до температур выше 500°С происходит выпадение фаз и иногда ухудшается вязкость металла сварного шва, в связи с чем верхний температурный предел термической обработки предпочтительно установлен 500°С или менее. Если смесь МА, сформированная в повторно нагретой ЗТВ, распадается на бейнит и цементит, то, как видно при наблюдении с помощью сканирующего электронного микроскопа, форма этих структурных составляющих аналогична смеси МА, но внутри имеются мелкие белые выделения, что позволяет отличить эти структурные составляющие от смеси МА.In addition, the weld zone and the HAZ of the steel pipe are preferably heat treated. In particular, when heated to a temperature of 300 to 500 ° C, the coarse MA mixture formed along the old austenite grain boundaries decomposes into bainite and finely dispersed cementite, which improves viscosity. If the heating temperature is less than 300 ° C, sometimes the degree of decomposition of the coarse MA mixture is insufficient and the effect of improving viscosity is insufficient, thus, the lower temperature limit of the heat treatment is preferably set to 300 ° C or more. On the other hand, when the welding zone is heated to temperatures above 500 ° C, phases drop out and the viscosity of the weld metal sometimes deteriorates, and therefore the upper temperature limit of the heat treatment is preferably set to 500 ° C or less. If the MA mixture formed in the reheated HAZ decomposes into bainite and cementite, then, as seen by scanning electron microscope, the shape of these structural components is similar to the MA mixture, but there are small white precipitates inside, which makes it possible to distinguish these structural components from mixtures of MA.

Зона сварки и ЗТВ могут подвергаться термической обработке при нагреве внешней поверхности трубы горелкой или при нагреве токами высокой частоты. Труба может быть охлаждена сразу после того, как ее внешняя поверхность достигла температуры термической обработки, но при этой температуре предпочтительно проводить выдержку в течение от 1 до 600 сек, чтобы способствовать распаду смеси МА. Однако, с учетом затрат на эксплуатацию оборудования и принимая во внимание производительность процесса, время выдержки предпочтительно установлено 300 сек или менее.The welding zone and HAZ can be subjected to heat treatment when the outer surface of the pipe is heated by a torch or when heated by high-frequency currents. The pipe can be cooled immediately after its outer surface reaches the temperature of the heat treatment, but at this temperature it is preferable to hold for 1 to 600 seconds to facilitate the decomposition of the MA mixture. However, taking into account the operating costs of the equipment and taking into account the performance of the process, the holding time is preferably set to 300 seconds or less.

ПРИМЕРЫEXAMPLES

Далее будут приведены примеры в соответствии с настоящим изобретением.The following are examples in accordance with the present invention.

Были изготовлены стали, имеющие химический состав, представленный в таблице 1. Концентрацию кислорода в стали в момент введения Ti регулировали в диапазоне от 0,001 до 0,003%. Из этих сталей были изготовлены стальные отливки толщиной 240 мм, имеющие химический состав, представленный в таблице 1. Указанные стальные слябы нагревали до температур, представленных в таблице 2, и подвергали горячей прокатке до получения толщины от 45 до 160 мм в области рекристаллизации при температуре 950°С или выше. Далее, были выполнены операции горячей прокатки в области, предшествующей рекристаллизации, в диапазоне температур от 880°С до 800°С при относительном обжатии, величина которого представлена в таблице 2, с целью получения листов с толщиной, представленной в таблице 2. Температура в конце операции горячей прокатки листа составляла Ar3 - 50°С или выше. Водяное охлаждение начиналось при температуре 750°С и прекращалось при различных температурах.Steels having the chemical composition shown in Table 1 were made. The oxygen concentration in the steel at the time Ti was introduced was controlled in the range from 0.001 to 0.003%. From these steels, steel castings of 240 mm thickness were made having the chemical composition shown in Table 1. These steel slabs were heated to the temperatures shown in Table 2 and hot rolled to obtain a thickness of 45 to 160 mm in the recrystallization region at a temperature of 950 ° C or higher. Next, hot rolling operations were performed in the region preceding recrystallization in the temperature range from 880 ° C to 800 ° C with relative compression, the magnitude of which is presented in table 2, in order to obtain sheets with a thickness shown in table 2. Temperature at the end the hot rolling operation of the sheet was Ar 3 - 50 ° C or higher. Water cooling began at a temperature of 750 ° C and ceased at various temperatures.

Из полученных стальных листов в соответствии со Стандартом JIS Z 2242 были подготовлены испытательные образцы с V-образным надрезом, в которых продольным направлением является направление по ширине листа, причем надрез был выполнен параллельно направлению по толщине листа. Испытательные образцы для испытания на ударную вязкость по Шарпи вырезали из участков поверхностного слоя листа, т.е. из участков, расположенных от поверхности листа на расстоянии около от 2 до 12 мм, и из участков 1/2t, т.е., по существу, расположенных в центральной части по толщине листа. Испытания на ударную вязкость по Шарпи проводили при температуре -40°С для определения поглощенной энергии. Свойства материала при растяжении оценивали на испытательных образцах в соответствии со Стандартом Американского института нефти. Следует отметить, что при формоизменении основного материала стального листа, имеющего толщину листа от 25 до 40 мм, для получения сварной стальной трубы в центральной части по толщине листа в процессе формоизменения была получена малая степень деформации, что подтверждено анализом на основе метода конечных элементов. Дополнительно, стальные листы подвергали холодной обработке для изготовления сварных стальных труб, на которых были проведены испытания для определения эффекта деформационного упрочнения. В результате этой обработки иногда повышение прочности на растяжение (ПР) материала составляло от 20 до 30 МПа или около этого. Повышение прочности оказало незначительное влияние на вязкость как центрального участка по толщине листа, так и участка поверхностного слоя. Степень этого влияния находилась в пределах ошибки измерения.From the obtained steel sheets, in accordance with JIS Z 2242 Standard, test specimens with a V-shaped notch were prepared in which the longitudinal direction is the direction along the width of the sheet, and the notch was made parallel to the direction along the thickness of the sheet. Charpy impact test pieces were cut from sections of the surface layer of the sheet, i.e. from portions located from a sheet surface at a distance of about 2 to 12 mm, and from 1 / 2t portions, i.e., essentially located in the central part along the sheet thickness. Charpy impact tests were carried out at a temperature of -40 ° C to determine the absorbed energy. The tensile properties of the material were evaluated on test samples in accordance with the American Petroleum Institute Standard. It should be noted that when forming the main material of a steel sheet having a sheet thickness of 25 to 40 mm, a small degree of deformation was obtained to obtain a welded steel pipe in the central part of the sheet thickness during forming, which was confirmed by analysis based on the finite element method. Additionally, the steel sheets were cold worked to make welded steel pipes, which were tested to determine the effect of strain hardening. As a result of this treatment, sometimes an increase in tensile strength (PR) of the material ranged from 20 to 30 MPa or so. The increase in strength had a negligible effect on the viscosity of both the central portion along the sheet thickness and the portion of the surface layer. The degree of this influence was within the measurement error.

Микроструктуры центральных участков по толщине основного материала стального листа наблюдалиь под оптическим микроскопом, были измерены площади, занимаемые полигональным ферритом и бейнитом, и были подтверждены остаточные структуры, действительный размер зерна основного материала стального листа был измерен на изображении структуры при обратном рассеянии электронов.The microstructures of the central sections along the thickness of the base material of the steel sheet were observed under an optical microscope, the areas occupied by polygonal ferrite and bainite were measured, and residual structures were confirmed, the actual grain size of the base material of the steel sheet was measured on the image of the structure during backscattering of electrons.

Figure 00000004
Figure 00000005
Figure 00000004
Figure 00000005

Сварную проволоку, с учетом растворения основным материалом стального листа, имеющую следующий химический состав, в мас.%, С: от 0,010 до 0,120%, Si: от 0,05 до 0,5%, Mn: от 1,0 до 2,5%, Al: 0,100% или менее, и Ti: 0,050% или менее, дополнительно содержащую, при необходимости, Ni: от 2,0 до 8,5% и один или более из элементов Cr, Мо, V, при содержании Cr+Mo+V: от 1,0 до 5,0%, и содержащую В: от 0,0001 до 0,0050%, и остальное: Fe и неизбежные примеси, использовали для получения сварного шва дуговой сваркой под флюсом, причем при одном проходе подводимое тепло при сварке на каждой внутренней и внешней поверхности листа составляло от 4,0 до 10,0 кДж/мм. Далее, некоторые из сварных швов были термически обработаны при температурах, представленных в таблице 2. Следует отметить, что из металла сварного шва были вырезаны образцы и их химический состав был проанализирован. Пределы прочности металла сварного шва определялись в соответствии со Стандартом JIS Z 3111. Химический состав и значения пределов прочности металла сварного шва представлены в таблице 3.Welded wire, taking into account the dissolution of the main material of a steel sheet having the following chemical composition, in wt.%, C: from 0.010 to 0.120%, Si: from 0.05 to 0.5%, Mn: from 1.0 to 2, 5%, Al: 0.100% or less, and Ti: 0.050% or less, additionally containing, if necessary, Ni: from 2.0 to 8.5% and one or more of the elements Cr, Mo, V, with a Cr content + Mo + V: from 1.0 to 5.0%, and containing B: from 0.0001 to 0.0050%, and the rest: Fe and inevitable impurities, were used to obtain a weld by submerged arc welding, and with one heat input during welding at each internal and external sheet surface is from 4.0 to 10.0 kJ / mm. Further, some of the welds were heat treated at the temperatures shown in Table 2. It should be noted that samples were cut from the weld metal and their chemical composition was analyzed. The tensile strength of the weld metal was determined in accordance with JIS Standard Z 3111. The chemical composition and values of the tensile strength of the weld metal are presented in table 3.

Таблица 3Table 3 № изделияItem No. Химический состав металла сварного шва (в мас.%)The chemical composition of the weld metal (in wt.%) Подводимое теплоHeat input Металл сварного шваWeld metal СFROM SiSi MnMn РR SS АlAl TiTi ОABOUT NN Cr+Mo+VCr + Mo + V кДж/ммkJ / mm Прочность (МПа)Strength (MPa) 1one 0,0570,057 0,240.24 1,51,5 0,0090.009 0,0010.001 0,0100.010 0,0150.015 0,01600.0160 0,50.5 6,46.4 720720 22 0,0450,045 0,180.18 1,61,6 0,0080.008 0,0020.002 0,0110.011 0,0130.013 0,01700.0170 6,26.2 640640 33 0,0460,046 0,120.12 1,41.4 0,0050.005 0,0040.004 0,0100.010 0,0090.009 0,01900.0190 7,07.0 650650 4four 0,0450,045 0,100.10 1,91.9 0,0070.007 0,0020.002 0,0090.009 0,0100.010 0,02200.0220 5,85.8 670670 55 0,0650,065 0,110.11 1,71.7 0,0060.006 0,0010.001 0,0080.008 0,0120.012 0,02300,0230 5,55.5 640640 66 0,0750,075 0,210.21 1,61,6 0,0070.007 0,0010.001 0,0080.008 0,0130.013 0,02200.0220 0,30.3 7,57.5 720720 77 0,0410,041 0,260.26 1,51,5 0,0060.006 0,0020.002 0,0100.010 0,0070.007 0,02500.0250 1,01,0 6,56.5 750750 88 0,0460,046 0,300.30 1,61,6 0,0050.005 0,0010.001 0,0080.008 0,0140.014 0,02300,0230 0,50.5 0,20.2 6,46.4 740740 99 0,0800,080 0,320.32 1,71.7 0,0080.008 0,0020.002 0,0070.007 0,0120.012 0,02400.0240 6,26.2 630630 1010 0,0560.056 0,170.17 1,51,5 0,0060.006 0,0020.002 0,0210,021 0,0180.018 0,02300,0230 7,17.1 670670 11eleven 0,0620,062 0,260.26 1,61,6 0,0070.007 0,0020.002 0,0060.006 0,0120.012 0,01900.0190 0,70.7 5,65,6 740740 1212 0,0520,052 0,210.21 1,61,6 0,0080.008 0,0020.002 0,0060.006 0,0100.010 0,02000,0200 6,56.5 700700 1313 0,0500,050 0,180.18 1,81.8 0,0060.006 0,0030.003 0,0070.007 0,0130.013 0,02200.0220 6,46.4 690690 14fourteen 0,0600,060 0,240.24 1,61,6 0,0070.007 0,0020.002 0,0080.008 0,0160.016 0,02400.0240 6,66.6 690690 15fifteen 0,0450,045 0,150.15 1,51,5 0,0080.008 0,0030.003 0,0060.006 0,0120.012 0,02000,0200 6,26.2 650650

Из сварных соединений были вырезаны маленькие образцы. Действительные размеры зерна в ЗТВ образцов были измерены на изображении структуры при обратном рассеянии электронов. Кроме того, бейнит лепестковой формы, формирование которого начинается на включениях, был определен как внутризеренный бейнит и была измерена площадь, которую он занимает в структуре материала. Кроме того, в соответствии со Стандартом JIS Z 2242 на испытательных образцах с V-образным надрезом, вырезанных из ЗТВ, были проведены испытания на ударную вязкость по Шарпи при температуре -40°С и определена поглощенная энергия. На образцах V-образные надрезы были выполнены в основном материале на расстоянии 1 мм от линии проплавления. Испытания проводились при температуре -40°С. Дополнительно, были вырезаны образцы в соответствии со стандартом Американского института нефти, причем направление по ширине, перпендикулярное сварному шву, было сделано продольным направлением испытательного образца, металл сварного шва фактически являлся центром образца, и были проведены испытания на растяжение для определения места разрушения. Результаты испытаний представлены в таблице 4. В таблице 4 структура металла основного материала, сформированная при внутризеренном превращении, характеризуется относительной площадью, занимаемой внутризеренным бейнитом.Small samples were cut from welded joints. The actual grain sizes in the HAZ of the samples were measured on the image of the structure during backscattering of electrons. In addition, petal bainite, the formation of which begins on inclusions, was defined as intragranular bainite and the area it occupies in the structure of the material was measured. In addition, in accordance with JIS Standard Z 2242, V-notch test specimens cut from HAZ were tested for Charpy impact strength at -40 ° C and absorbed energy was determined. On the samples, V-shaped cuts were made in the main material at a distance of 1 mm from the penetration line. The tests were carried out at a temperature of -40 ° C. Additionally, samples were cut in accordance with the standard of the American Petroleum Institute, and the width direction perpendicular to the weld was made the longitudinal direction of the test specimen, the weld metal was actually the center of the specimen, and tensile tests were carried out to determine the fracture site. The test results are presented in table 4. In table 4, the metal structure of the base material formed during intragranular transformation is characterized by the relative area occupied by intragranular bainite.

Следует отметить, что некоторые из стальных листов были подвергнуты формоизменению в процессе UO, были проведены дуговая сварка под флюсом и раскатка для получения стальных труб, микроструктура и механические свойства которых были исследованы. Эти исследования подтвердили, что микроструктура и механические свойства стальных труб эквивалентны микроструктурам и механическим свойствам основного материала стальных листов и ЗТВ сварных соединений.It should be noted that some of the steel sheets were subjected to shaping during the UO process, submerged arc welding and rolling were carried out to obtain steel pipes, the microstructure and mechanical properties of which were studied. These studies have confirmed that the microstructure and mechanical properties of steel pipes are equivalent to the microstructures and mechanical properties of the base material of steel sheets and HAZ welded joints.

Figure 00000006
Figure 00000006

Изделия №1-9 являются примерами осуществления изобретения. В основном материале стального листа действительный размер зерна составлял 20 мкм или менее, а в ЗТВ действительный размер зерна составлял 150 мкм или менее. Кроме того, образцы, вырезанные из основного материала и из ЗТВ, при испытании на ударную вязкость по Шарпи при температуре -40°С показали значения поглощенной энергии, превышающие 50 Дж, и хорошую низкотемпературную вязкость. В этих примерах осуществления изобретения при проведении испытаний на растяжение сварных соединений разрушение происходило по основному материалу стального листа, поэтому разупрочнение ЗТВ не создает проблем. Следует отметить, что изделие №9 является примером осуществления настоящего изобретения, в котором температура термической обработки была ниже предпочтительной температуры термической обработки, в связи с чем ее влияние на улучшение низкотемпературной вязкости было несколько меньшим.Products No. 1-9 are examples of carrying out the invention. In the main material of the steel sheet, the actual grain size was 20 μm or less, and in the HAZ the actual grain size was 150 μm or less. In addition, samples cut from the base material and from the HAZ, when tested for Charpy impact strength at a temperature of -40 ° C, showed absorbed energies in excess of 50 J and good low temperature viscosity. In these embodiments of the invention, when tensile tests of welded joints were carried out, failure occurred on the base material of the steel sheet, therefore, softening of the HAZ does not create problems. It should be noted that article No. 9 is an embodiment of the present invention in which the heat treatment temperature was lower than the preferred heat treatment temperature, and therefore its effect on improving the low temperature viscosity was somewhat less.

С другой стороны, в изделиях №10, 11, 14 и 15 имелись компоненты основного материала стального листа, содержание которых было вне диапазона, соответствующего настоящему изобретению, в то время как условия изготовления изделий №12 и 13 были вне диапазона, соответствующего настоящему изобретению. Эти примеры являются сравнительными. Среди них в изделии №10 было большое содержание Al, а в изделии №11 содержание Ti было малым, в связи с этим в этих изделиях наблюдалось уменьшение количества внутризеренного бейнита и, кроме того, наблюдалось падение низкотемпературной вязкости ЗТВ.On the other hand, in articles No. 10, 11, 14 and 15, there were components of a base material of a steel sheet whose contents were outside the range of the present invention, while the manufacturing conditions of articles No. 12 and 13 were outside the range of the present invention. These examples are comparative. Among them, the product No. 10 had a high Al content, and the product No. 11 had a small Ti content; therefore, a decrease in the amount of intragranular bainite was observed in these products and, in addition, a drop in the low-temperature viscosity of the HAZ was observed.

Изделие №12 является примером, в котором относительное обжатие при температуре 900°С или менее было малым, в результате чего действительный размер зерна основного материала стального листа увеличился, и низкотемпературная вязкость основного материала стального листа упала. Кроме того, изделие №13 является примером, в котором после прокатки листа проводили охлаждение на воздухе, поэтому относительная площадь, занимаемая полигональным ферритом в структуре основного материала, увеличилась и прочность снизилась. Изделие №14 является примером, в котором значения Ceq и Pcm были низкими, в связи с чем прочность упала. Изделие №15 является примером, в котором значения Ceq и Pcm были высокими, поэтому прочность была высокой, а вязкость основного материала стального листа упала. Кроме того, при испытании на растяжение разрушение сварного соединения произошло в ЗТВ, в связи с тем что основной материал стального листа обладал высокой прочностью.Product No. 12 is an example in which the relative compression at a temperature of 900 ° C. or less was small, whereby the actual grain size of the base material of the steel sheet increased, and the low temperature viscosity of the base material of the steel sheet fell. In addition, product No. 13 is an example in which, after rolling the sheet, cooling was performed in air, therefore, the relative area occupied by polygonal ferrite in the structure of the base material increased and the strength decreased. Product No. 14 is an example in which Ceq and Pcm were low, and therefore the strength dropped. Product No. 15 is an example in which Ceq and Pcm were high, therefore, the strength was high and the viscosity of the base material of the steel sheet fell. In addition, during the tensile test, the fracture of the welded joint occurred in the HAZ, due to the fact that the main material of the steel sheet had high strength.

Согласно настоящему изобретению даже при пониженном содержании Мо в стали может быть обеспечена низкотемпературная вязкость ЗТВ сварной стальной трубы для трубопровода и могут быть предложены недорогая высокопрочная сварная стальная труба для трубопровода с превосходной низкотемпературной вязкостью и способ ее изготовления. Дополнительно, согласно настоящему изобретению, может быть обеспечена низкотемпературная вязкость толстой высокопрочной сварной стальной трубы для трубопровода, имеющей толщину 25 мм или более либо имеющей толщину 30 мм или более. Все это вносит в промышленность значительный вклад.According to the present invention, even with a reduced Mo content in the steel, the low temperature viscosity of the HAZ of the welded steel pipe for the pipeline can be ensured, and an inexpensive high-strength welded steel pipe for the pipe with excellent low temperature viscosity and a method for manufacturing it can be provided. Additionally, according to the present invention, low temperature viscosity of a thick high strength welded steel pipe for a pipeline having a thickness of 25 mm or more or having a thickness of 30 mm or more can be provided. All this makes a significant contribution to the industry.

Claims (13)

1. Высокопрочная сварная стальная труба для трубопровода, обладающая превосходной низкотемпературной вязкостью, полученная шовной сваркой стального листа, которому придана форма трубы, в которой лист выполнен из стали, содержащей следующие компоненты, мас.%:
С 0,010-0,050 Si 0,01-0,50 Mn 0,50-2,00 S 0,0001-0,0050 Ti 0,003-0,030 О 0,0001-0,0080 В 0,0003-0,0030 Р 0,050 или менее Al 0,020 или менее Мо менее 0,10, железо и неизбежные примеси остальное,

при этом значение углеродного эквивалента Ceq составляет от 0,30 до 0,53, значение параметра чувствительности к растрескиванию Pcm составляет от 0,10 до 0,20, и структура листа стали состоит из полигонального феррита, занимающего 20% площади или менее, и бейнита, занимающего 80% площади или более, причем действительный размер зерна в основном материале стали составляет 20 мкм или менее, а действительный размер зерна в зоне термического влияния при сварке составляет 150 мкм или менее,
где Ceq=С+Mn/6+(Ni+Cu)/15+(Cr+Mo+V)/5,
Pcm=С+Si/30+(Mn+Cu+Cr)/20+Ni/60+Mo/15+V/10+5B,
C, Si, Mn, Ni, Cu, Cr, Mo, V и В обозначают содержание отдельных компонентов в мас.%.
1. High-strength welded steel pipe for the pipeline, which has excellent low temperature viscosity, obtained by seam welding of a steel sheet, which is given the shape of a pipe in which the sheet is made of steel containing the following components, wt.%:
FROM 0.010-0.050 Si 0.01-0.50 Mn 0.50-2.00 S 0.0001-0.0050 Ti 0.003-0.030 ABOUT 0.0001-0.0080 AT 0.0003-0.0030 R 0.050 or less Al 0.020 or less Mo less than 0.10 iron and inevitable impurities rest,

the carbon equivalent value of Ceq is from 0.30 to 0.53, the value of the cracking sensitivity parameter Pcm is from 0.10 to 0.20, and the structure of the steel sheet consists of polygonal ferrite, occupying 20% of the area or less, and bainite occupying 80% of the area or more, the actual grain size in the main steel material being 20 μm or less, and the actual grain size in the heat affected zone during welding is 150 μm or less,
where Ceq = С + Mn / 6 + (Ni + Cu) / 15 + (Cr + Mo + V) / 5,
Pcm = C + Si / 30 + (Mn + Cu + Cr) / 20 + Ni / 60 + Mo / 15 + V / 10 + 5B,
C, Si, Mn, Ni, Cu, Cr, Mo, V and B denote the content of individual components in wt.%.
2. Высокопрочная сварная стальная труба по п.1, отличающаяся тем, что толщина стального листа составляет от 25 до 40 мм.2. The high-strength welded steel pipe according to claim 1, characterized in that the thickness of the steel sheet is from 25 to 40 mm. 3. Высокопрочная сварная стальная труба по п.1 или 2, отличающаяся тем, что кольцевой предел прочности стальной трубы составляет от 600 до 800 МПа.3. The high-strength welded steel pipe according to claim 1 or 2, characterized in that the annular tensile strength of the steel pipe is from 600 to 800 MPa. 4. Высокопрочная сварная стальная труба по любому из пп.1 и 2, отличающаяся тем, что лист выполнен из стали, дополнительно содержащей один или оба из следующих компонентов, мас.%:
Cu 0,05-1,50 Ni 0,05-5,00
4. High-strength welded steel pipe according to any one of claims 1 and 2, characterized in that the sheet is made of steel, optionally containing one or both of the following components, wt.%:
Cu 0.05-1.50 Ni 0.05-5.00
5. Высокопрочная сварная стальная труба по любому из пп.1 и 2, отличающаяся тем, что лист выполнен из стали, дополнительно содержащей один или более из следующих компонентов, мас.%:
Cr 0,02-1,50 V 0,010-0,100 Nb 0,001-0,200 Zr 0,0001-0,0500 Та 0,0001-0,0500.
5. High strength welded steel pipe according to any one of claims 1 and 2, characterized in that the sheet is made of steel, optionally containing one or more of the following components, wt.%:
Cr 0.02-1.50 V 0.010-0.100 Nb 0.001-0.200 Zr 0.0001-0.0500 That 0.0001-0.0500.
6. Высокопрочная сварная стальная труба по любому из пп.1 и 2, отличающаяся тем, что лист выполнен из стали, дополнительно содержащей один или более из следующих компонентов, мас.%:
Mg 0,0001-0,0100 Са 0,0001-0,0050 РЗМ 0,0001-0,0050 Y 0,0001-0,0050 Hf 0,0001-0,0050 Re 0,0001-0,0050 W 0,01-0,50
6. High strength welded steel pipe according to any one of claims 1 and 2, characterized in that the sheet is made of steel, optionally containing one or more of the following components, wt.%:
Mg 0.0001-0.0100 Sa 0.0001-0.0050 REM 0.0001-0.0050 Y 0.0001-0.0050 Hf 0.0001-0.0050 Re 0.0001-0.0050 W 0.01-0.50
7. Высокопрочная сварная стальная труба по любому из пп.1 и 2, отличающаяся тем, что металл сварного шва содержит, мас.%:
С 0,010-0,100 Si 0,01-0,50 Mn 1,0-2,0 Al 0,001-0,100 Ti 0,003-0,050 О 0,0001-0,0500 Р 0,010 или менее S 0,010 или менее железо и неизбежные примеси остальное
7. High strength welded steel pipe according to any one of claims 1 and 2, characterized in that the weld metal contains, wt.%:
FROM 0.010-0.100 Si 0.01-0.50 Mn 1.0-2.0 Al 0.001-0.100 Ti 0.003-0.050 ABOUT 0.0001-0.0500 R 0.010 or less S 0.010 or less iron and inevitable impurities rest
8. Высокопрочная сварная стальная труба по п.7, отличающаяся тем, что металл сварного шва дополнительно содержит, мас.%:
Ni 0,2-3,2 и/или Cr+Mo+V 0,2-2,5
8. The high-strength welded steel pipe according to claim 7, characterized in that the weld metal additionally contains, wt.%:
Ni 0.2-3.2 and / or Cr + Mo + V 0.2-2.5
9. Способ изготовления обладающей превосходной низкотемпературной вязкостью высокопрочной сварной стальной трубы для трубопровода по любому из п.п.1-8, в котором в процессе производства стали осуществляют ее предварительное раскисление Si и Mn, а затем вводят Ti с получением состава стали, содержащего, мас.%:
С 0,010-0,050 Si 0,01-0,50 Mn 0,50-2,00 S 0,0001-0,0050 Ti 0,003-0,030, О 0,0001-0,0080 В 0,0003-0,0030 Р 0,050 или менее Al 0,020 или менее Mo менее 0,10,

при необходимости один или более из
Cu 0,05-1,50 Ni 0,05-5,00 Cr 0,02-1,50 V 0,010-0,100 Nb 0,001-0,200 Zr 0,0001-0,0500 Та 0,0001-0,0500 Mg 0,0001-0,0100 Са 0,0001-0,0050 РЗМ 0,0001-0,0050 Y 0,0001-0,0050 Hf 0,0001-0,0050 Re 0,0001-0,0050 W 0,01-0,50 железо и неизбежные примеси остальное,

отливают полученную сталь в сляб, который нагревают до температуры 1000°С или выше и осуществляют горячую прокатку с получением листа при относительном обжатии 2,5 или более в области предшествующих рекристаллизации температур, составляющих 900°С или ниже, с последующим водяным охлаждением, которое прекращают при температуре 600°С или ниже, после чего полученному листу придают форму трубы и выполняют шовную сварку стыковых участков с внутренней и внешней поверхностей.
9. A method of manufacturing a high-strength welded steel pipe for a pipeline having excellent low temperature viscosity according to any one of claims 1 to 8, wherein in the process of steel production, it is preliminarily deoxidized with Si and Mn, and then Ti is introduced to obtain a steel composition containing wt.%:
FROM 0.010-0.050 Si 0.01-0.50 Mn 0.50-2.00 S 0.0001-0.0050 Ti 0.003-0.030, ABOUT 0.0001-0.0080 AT 0.0003-0.0030 R 0.050 or less Al 0.020 or less Mo less than 0.10

if necessary, one or more of
Cu 0.05-1.50 Ni 0.05-5.00 Cr 0.02-1.50 V 0.010-0.100 Nb 0.001-0.200 Zr 0.0001-0.0500 That 0.0001-0.0500 Mg 0.0001-0.0100 Sa 0.0001-0.0050 REM 0.0001-0.0050 Y 0.0001-0.0050 Hf 0.0001-0.0050 Re 0.0001-0.0050 W 0.01-0.50 iron and inevitable impurities rest,

the resulting steel is cast into a slab, which is heated to a temperature of 1000 ° C or higher and hot rolled to produce a sheet with a relative compression of 2.5 or more in the region of previous recrystallization of temperatures of 900 ° C or lower, followed by water cooling, which is stopped at a temperature of 600 ° C or lower, after which the resulting sheet is shaped into a pipe and seam welding of butt sections from the inner and outer surfaces is performed.
10. Способ по п.9, отличающийся тем, что стальному листу придают форму трубы в процессе формоизменения UO, стыковые участки внутренних и внешних поверхностей сваривают с применением дуговой сварки под флюсом с использованием сварочной проволоки и спекаемого или плавленого флюса, после чего трубу подвергают раскатке.10. The method according to claim 9, characterized in that the steel sheet is shaped into a pipe during UO shaping, the butt sections of the internal and external surfaces are welded using submerged arc welding using a welding wire and sintered or fused flux, after which the pipe is rolled . 11. Способ по п.10, отличающийся тем, что подводимое тепло при дуговой сварке под флюсом составляет от 4,0 до 10,0 кДж/мм.11. The method according to claim 10, characterized in that the input heat during submerged arc welding is from 4.0 to 10.0 kJ / mm 12. Способ по п.9, отличающийся тем, что зону сварного шва подвергают термической обработке.12. The method according to claim 9, characterized in that the zone of the weld is subjected to heat treatment. 13. Способ по п.12, отличающийся тем, что зону сварного шва подвергают термической обработке в диапазоне температур от 300 до 500°С. 13. The method according to p. 12, characterized in that the zone of the weld is subjected to heat treatment in the temperature range from 300 to 500 ° C.
RU2009124893/02A 2006-11-30 2007-11-30 High strength welded steel pipe for pipeline possessing excellent low temperature ductility and procedure for its fabrication RU2427662C2 (en)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006324176 2006-11-30
JP2006-324176 2006-11-30
JP2007309280 2007-11-29
JP2007-309280 2007-11-29
JP2007-310457 2007-11-30

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2009124893A RU2009124893A (en) 2011-01-10
RU2427662C2 true RU2427662C2 (en) 2011-08-27

Family

ID=40919377

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009124893/02A RU2427662C2 (en) 2006-11-30 2007-11-30 High strength welded steel pipe for pipeline possessing excellent low temperature ductility and procedure for its fabrication

Country Status (5)

Country Link
US (1) US8039118B2 (en)
JP (1) JP5251092B2 (en)
KR (1) KR101119240B1 (en)
BR (1) BRPI0718935B1 (en)
RU (1) RU2427662C2 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2637202C2 (en) * 2013-08-30 2017-11-30 Ниппон Стил Энд Сумитомо Метал Корпорейшн Sheet steel for a thick-strengthen high-strengthening pipe threading with excellent resistance to acid environment, resistance to smoke and low-temperature viscosity and also a main pipe
RU2653031C2 (en) * 2014-03-31 2018-05-04 ДжФЕ СТИЛ КОРПОРЕЙШН Steel for high-definition pipes of major pipelines with stress aging and hydrogen attack high resistance, method for their manufacturing and welded steel pipe
RU2724257C1 (en) * 2017-04-01 2020-06-22 Цзянъинь Синчэн Спешал Стил Воркс Ко., Лтд Pipeline sheet steel of class x80 with high equivalent content of carbon and high impact strength at low temperatures for use in bent pipes and method of production thereof
RU2768842C1 (en) * 2018-11-29 2022-03-24 Поско High-strength thick steel sheet for pipeline, having excellent low-temperature impact strength and ductility, as well as low ratio of yield strength to ultimate strength, and method of its production

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5098235B2 (en) * 2006-07-04 2012-12-12 新日鐵住金株式会社 High-strength steel pipe for line pipe excellent in low-temperature toughness, high-strength steel sheet for line pipe, and production method thereof
US8110292B2 (en) * 2008-04-07 2012-02-07 Nippon Steel Corporation High strength steel plate, steel pipe with excellent low temperature toughness, and method of production of same
WO2010137186A1 (en) * 2009-05-27 2010-12-02 Jfeスチール株式会社 Submerged arc welding method for steel plate
RU2509171C1 (en) * 2010-02-04 2014-03-10 Ниппон Стил Корпорейшн High-strength welded steel pipe and method of its production
JP2011246804A (en) * 2010-04-30 2011-12-08 Nippon Steel Corp Electronic-beam welding joint and steel for electronic-beam welding, and manufacturing method therefor
WO2012036148A1 (en) 2010-09-14 2012-03-22 新日本製鐵株式会社 Thick welded steel pipe having excellent low-temperature toughness, method for producing thick welded steel pipe having excellent low-temperature toughness, and steel sheet for producing thick welded steel pipe
US10974349B2 (en) * 2010-12-17 2021-04-13 Magna Powertrain, Inc. Method for gas metal arc welding (GMAW) of nitrided steel components using cored welding wire
WO2013089156A1 (en) * 2011-12-15 2013-06-20 新日鐵住金株式会社 High-strength h-section steel with excellent low temperature toughness, and manufacturing method thereof
KR101603461B1 (en) * 2011-12-28 2016-03-14 신닛테츠스미킨 카부시키카이샤 High strength steel pipe having excellent ductility and low temperature toughness, high strength steel sheet, and method for producing steel sheet
JP5316670B1 (en) * 2012-04-17 2013-10-16 新日鐵住金株式会社 Tailored blank for hot stamping and its manufacturing method
MX2014011514A (en) 2012-03-28 2015-01-16 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp Tailored blank for hot stamping, hot-stamped member, and processes for producing same.
JP5316664B2 (en) * 2012-03-28 2013-10-16 新日鐵住金株式会社 Tailored blank for hot stamping
CN103192198B (en) * 2013-04-26 2016-09-21 宝鸡石油钢管有限责任公司 A kind of superhigh intensity X90/X100 grade of steel hot-bending bends welding wire for submerged-arc welding
WO2015151521A1 (en) * 2014-03-31 2015-10-08 Jfeスチール株式会社 Welded joint
MX2016015400A (en) * 2014-05-29 2017-02-22 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp Heat-treated steel material and method for producing same.
RU2580582C2 (en) * 2014-07-29 2016-04-10 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" Method for dehydrogenisation of welds of pipelines
EP3385399A4 (en) * 2015-12-04 2019-05-22 Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho (Kobe Steel, Ltd.) Non-heat-treated steel sheet having high yield strength in which hardness of a welding-heat-affected zone and degradation of low-temperature toughness of the welding-heat-affected zone are suppressed
CN106989216A (en) * 2016-01-20 2017-07-28 浙江三花智能控制股份有限公司 The processing method of pipe fitting body, pipe fitting and pipe fitting
CN105986173A (en) * 2016-06-16 2016-10-05 山东钢铁股份有限公司 Large-strain X80HD2 pipeline steel pipe and steel plate used for pipeline steel pipe
KR102126375B1 (en) * 2020-01-21 2020-06-24 주식회사광성이엔지 Welding control method of steel tube expansion part

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS624826A (en) 1985-07-01 1987-01-10 Kobe Steel Ltd Manufacture of high strength and toughness steel plate for line pipe superior in characteristic for stopping unstable ductility fracture propagation
JPH06293914A (en) * 1993-04-07 1994-10-21 Nippon Steel Corp Production of low alloy steel plate for line pipe excellent in co2 corrosion resistance and haz toughness
JP3064865B2 (en) 1995-05-26 2000-07-12 住友金属工業株式会社 Manufacturing method of high strength and high toughness steel with excellent HIC resistance
JP4112733B2 (en) 1999-03-08 2008-07-02 新日本製鐵株式会社 Method for producing 50 kg (490 MPa) to 60 kg (588 MPa) thick high-tensile steel sheet having excellent strength and low temperature toughness
JP4268317B2 (en) 2000-06-09 2009-05-27 新日本製鐵株式会社 Ultra-high-strength steel pipe excellent in low temperature toughness of welded portion and manufacturing method thereof
JP2002001577A (en) * 2000-06-22 2002-01-08 Sumitomo Metal Ind Ltd Weld metal and weld steel pipe excellent in carbon dioxide-corrosion resistance and toughness
KR100482208B1 (en) * 2000-11-17 2005-04-21 주식회사 포스코 Method for manufacturing steel plate having superior toughness in weld heat-affected zone by nitriding treatment
WO2002048417A1 (en) * 2000-12-14 2002-06-20 Posco STEEL PLATE TO BE PRECIPITATING TiN + ZrN FOR WELDED STRUCTURES, METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME AND WELDING FABRIC USING THE SAME
JP2003138340A (en) 2001-10-31 2003-05-14 Nippon Steel Corp Ultrahigh strength steel pipe with excellent toughness of weld zone, and its manufacturing method
WO2003042420A1 (en) * 2001-11-16 2003-05-22 Posco Steel plate having superior toughness in weld heat-affected zone and method for manufacturing the same, welding fabric using the same
JP4072009B2 (en) 2002-07-01 2008-04-02 新日本製鐵株式会社 Manufacturing method of UOE steel pipe with high crushing strength
JP3968011B2 (en) 2002-05-27 2007-08-29 新日本製鐵株式会社 High strength steel excellent in low temperature toughness and weld heat affected zone toughness, method for producing the same and method for producing high strength steel pipe
JP3741078B2 (en) * 2002-05-30 2006-02-01 住友金属工業株式会社 High strength steel material with excellent fatigue crack growth resistance and its manufacturing method
JP4026443B2 (en) 2002-08-19 2007-12-26 Jfeスチール株式会社 High strength and high toughness steel pipe material excellent in weldability and manufacturing method thereof
JP4161679B2 (en) 2002-10-23 2008-10-08 Jfeスチール株式会社 High-strength, high-toughness, low-yield ratio steel pipe material and its manufacturing method
JP2005232513A (en) * 2004-02-18 2005-09-02 Sumitomo Metal Ind Ltd High strength steel sheet and manufacturing method
JP4305216B2 (en) * 2004-02-24 2009-07-29 Jfeスチール株式会社 Hot-rolled steel sheet for sour-resistant high-strength ERW steel pipe with excellent weld toughness and method for producing the same
JP4466196B2 (en) * 2004-05-24 2010-05-26 住友金属工業株式会社 Steel sheet with excellent fatigue crack growth resistance and method for producing the same
JP2006241551A (en) * 2005-03-04 2006-09-14 Nippon Steel Corp Thick steel plate having excellent weldability and low temperature toughness
JP4981262B2 (en) * 2005-03-17 2012-07-18 Jfeスチール株式会社 Manufacturing method of low yield ratio steel for low temperature with excellent weld toughness
JP5055774B2 (en) * 2005-03-17 2012-10-24 Jfeスチール株式会社 A steel plate for line pipe having high deformation performance and a method for producing the same.
JP5151008B2 (en) * 2005-03-29 2013-02-27 Jfeスチール株式会社 Hot-rolled steel sheet for sour-resistant and high-strength ERW pipe with excellent HIC resistance and weld toughness and method for producing the same
BRPI0615215B1 (en) * 2005-08-22 2014-10-07 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp SEWLESS STEEL PIPE FOR LINE PIPE AND PROCESS FOR YOUR PRODUCTION
JP5098235B2 (en) * 2006-07-04 2012-12-12 新日鐵住金株式会社 High-strength steel pipe for line pipe excellent in low-temperature toughness, high-strength steel sheet for line pipe, and production method thereof
JP5251089B2 (en) * 2006-12-04 2013-07-31 新日鐵住金株式会社 Welded steel pipe for high-strength thick-walled line pipe excellent in low-temperature toughness and manufacturing method
US8110292B2 (en) * 2008-04-07 2012-02-07 Nippon Steel Corporation High strength steel plate, steel pipe with excellent low temperature toughness, and method of production of same

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2637202C2 (en) * 2013-08-30 2017-11-30 Ниппон Стил Энд Сумитомо Метал Корпорейшн Sheet steel for a thick-strengthen high-strengthening pipe threading with excellent resistance to acid environment, resistance to smoke and low-temperature viscosity and also a main pipe
RU2653031C2 (en) * 2014-03-31 2018-05-04 ДжФЕ СТИЛ КОРПОРЕЙШН Steel for high-definition pipes of major pipelines with stress aging and hydrogen attack high resistance, method for their manufacturing and welded steel pipe
US10344362B2 (en) 2014-03-31 2019-07-09 Jfe Steel Corporation Steel material for highly deformable line pipes having superior strain aging resistance and superior HIC resistance, method for manufacturing same, and welded steel pipe
RU2724257C1 (en) * 2017-04-01 2020-06-22 Цзянъинь Синчэн Спешал Стил Воркс Ко., Лтд Pipeline sheet steel of class x80 with high equivalent content of carbon and high impact strength at low temperatures for use in bent pipes and method of production thereof
RU2768842C1 (en) * 2018-11-29 2022-03-24 Поско High-strength thick steel sheet for pipeline, having excellent low-temperature impact strength and ductility, as well as low ratio of yield strength to ultimate strength, and method of its production

Also Published As

Publication number Publication date
BRPI0718935B1 (en) 2016-08-23
JP2009149917A (en) 2009-07-09
US8039118B2 (en) 2011-10-18
US20100330388A1 (en) 2010-12-30
KR101119240B1 (en) 2012-03-20
JP5251092B2 (en) 2013-07-31
BRPI0718935A2 (en) 2015-07-21
RU2009124893A (en) 2011-01-10
KR20090055647A (en) 2009-06-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2427662C2 (en) High strength welded steel pipe for pipeline possessing excellent low temperature ductility and procedure for its fabrication
RU2427663C2 (en) High strength thick wall welded steel pipe for pipeline possessing excellent low temperature ductility and procedure for its fabrication
JP5098235B2 (en) High-strength steel pipe for line pipe excellent in low-temperature toughness, high-strength steel sheet for line pipe, and production method thereof
JP5292784B2 (en) Welded steel pipe for high-strength line pipe excellent in low temperature toughness and method for producing the same
KR101410588B1 (en) Thick welded steel pipe having excellent low-temperature toughness, method for producing thick welded steel pipe having excellent low-temperature toughness, and steel sheet for producing thick welded steel pipe
US9089919B2 (en) Welded steel pipe for linepipe with high compressive strength and manufacturing method thereof
JP4837807B2 (en) High strength welded steel pipe and manufacturing method thereof
JP4977876B2 (en) Method for producing ultra-high-strength, high-deformability welded steel pipe with excellent base metal and weld toughness
EP2395122A1 (en) High-strength steel tube for low-temperature use with superior buckling resistance and toughness in weld heat-affected areas, and manufacturing method for same
EP2039793A1 (en) High-strength steel pipe with excellent unsusceptibility to strain aging for line piping, high-strength steel plate for line piping, and processes for producing these
JP5181639B2 (en) Welded steel pipe for high-strength thick-walled line pipe excellent in low-temperature toughness and manufacturing method
WO2010052928A1 (en) Method for manufacturing steel plate and steel pipe for ultrahigh-strength line pipe
KR102119561B1 (en) Thick steel plate for structural pipes or tubes, method of producing thick steel plate for structural pipes or tubes, and structural pipes and tubes
WO2010052926A1 (en) Method for manufacturing steel plate and steel pipe for ultrahigh-strength line pipe
WO2010052927A1 (en) Method for manufacturing steel plate and steel pipe for ultrahigh-strength line pipe
EP2093302B1 (en) Weld steel pipe with excellent low-temperature toughness for high-strength line pipe and process for producing the same
JP4119706B2 (en) High strength welded steel pipe with excellent weld toughness and manufacturing method thereof

Legal Events

Date Code Title Description
PC43 Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions

Effective date: 20140804

PD4A Correction of name of patent owner
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20201201